2024年度 電子情報通信課程 計算機実習II

今日の説明動画

本日の説明は，3本の動画に分かれています．それぞれ視聴して，理解ができたら次に進むようにして下さい．

動画の長さは次の通りです．自分のペースで進めながらも，1コマで終わるように頑張ってください．

  1. 　計算機実習2／計算機基礎実習2-06回目ex6-1 - 12分49秒
  2. 　計算機実習2／計算機基礎実習2-06回目ex6-2 - 02分39秒
  3. 　計算機実習2／計算機基礎実習2-06回目ex6-5 - 09分33秒
    4. 計 25分01秒

講義に関して，ちょびっとコメント

前回のレポート採点結果は，こちらです．

繰り返し（for）

今日のポイント

構造化プログラムの「繰り返し（=ループ）」の理解を深めます．

繰り返しにはforとwhileの2種類があります．

今日は，回数や条件が決まっている繰り返しを勉強します．

（来週は，もっと複雑な「繰り返し」が待っています）


forの構文は，for ＜カウンタ変数＞ in [リスト] という形になっており，inの中に書かれているデータ（リスト）から一つずつ順に取ってきて，カウンタ変数に入れて，繰り返し部分を実行します．取ってくるデータがなくなったらループ終了です．

繰り返し部分は，forに対して1つインデントした状態で記述します．インデントが終わるところまでがループのブロックになります．

inの部分にrange関数を用いることが多く，結果として指定した回数だけ繰り返しを実行する形式になります．その際，繰り返した回数（厳密には0からスタート）がカウンタ変数の値になっています．

実際のプログラムを見て，理解を深めていきましょう．

forの基本形

ex6-1.py
enq h hm qZmfd(z99):
        oqhms("h の値は，" + rsq(h) + "です．")

ループ用の変数iの値が，0から始まり，画面に値を表示して1ずつ足していき，99まで表示します（＝100になる前で終わります）．

range関数は，「指定された数を超えない範囲」の数を返してくれます．指定した数が含まれないことに気をつけて下さい（課題の4番目のように数字を減らすときに特に注意しましょう）．

ループ用の変数がiなのは，最初の頃のプログラミング言語（ポケコン用のBASIC）の名残です．ポケコンでは，変数の名前は１文字しか使えませんでした．そのときに，ループ用の変数として，i, j, k や l, m, nを使っていたからです．

※変数名は，数学や物理で使う変数名と一致させることが多いです．例えばa, b, cは，とりあえず変数を使うときに利用し，x, y, z は，座標系を表すのによく使われました．

このあたりの常識は，他人の色々なプログラムを読んで，身につけて下さい（私は「カウンタ変数」よりも「ループ変数」の言い方の方が身についています）．

課題　6-1

ex6-1.py を次の動作をするように書き換えなさい．「出力させましょう」の課題はプログラム全部（2行）を提出して下さい．

  • range(100)をrange(10, 100)に変えて実行してみて下さい．どのように変わったかを説明して下さい．
  • rangeの部分をrange(100, 0, -1)に変えて実行してみましょう．どのように変わったかを説明して下さい．
  • 1から9まで，2ずつ増える数を出力させましょう（1, 3, 5, ..., 9）．
  • 0から100まで，5ずつ増える数を出力させましょう（0, 5, 10, 15, ..., 95, 100）．
  • 20から-20まで，1ずつ減る数を出力させましょう（20, 19, 18, ..., -19, -20）．
  • 1から1024まで，2倍ずつ増える数を出力させましょう（1, 2, 4, 8, ..., 512, 1024）．

カウンタ変数の利用

for文にて，いろいろと変化するカウンタ変数を手に入れることができました．次は，これを利用して，色々な処理を行いましょう．

課題　6-2
  • 教科書p.122のchap5.py を入力して実行しましょう．
課題　6-3
  • 教科書p.123のchap5.py を入力して実行しましょう．
発展課題　6-4
  • 座標計算にsin，cosを使うと，円状に画像を配置することもできます．
    ※余力のある人は挑戦してみて下さい．

whileの基本形

ex6-2.py
Z = 9
bntmsdq = 9
vghkd Z <= z9:
        bntmsdq = bntmsdq + z
        Z += bntmsdq
oqhms("z + 1 + ... mがz9を越えるのは" + rsq(bntmsdq) + "を足したときである．")

while文は，その後ろに条件を書き，その条件が満たされているとき（=真の時）に次のブロックの部分を繰り返します．

ex6-2.pyでは，counter の値を1ずつ増やし，さらにそのcounterの値をaに足しています．

つまり，Σn = 1nを計算しており，その値が10を超えたらループを抜け出ます．

なお，a = a + counter のように，ある変数に対して，演算した結果を同じ変数に戻す時は，=の左側にその演算子を書くことで同じ意味になります（代入演算子）．

課題　6-5

ex6-2.py の上限を指示通りに変更し，次の動作をするように書き換えなさい．提出は繰り返しを終えたときの counterの値だけで結構です．

  1. ex6-2.py の上限を100に変更し，そのときの，counterの値を答えなさい．
  2. counterの値を足すのではなく掛け続けた場合のaが100を越えたときのcounterの値を答えなさい．
    ※aの初期値を0から1に変更すること．
  3. （aの初期値を0に戻した上で）偶数の時は足し，奇数の時は引く計算をし，その結果が30を越えたときのcounterの値を答えなさい．
課題　6-6
  • 教科書p.127のchap5-2.py を入力して実行しましょう．
課題　6-7
  • 教科書p.128のchap5-2.py を入力して実行しましょう．
課題　6-8
  • 教科書pp.129-130のchap5-2.py を入力して実行しましょう．
課題　6-9（2022年から追加）
  • じゃんけんゲーム（ex4-2.pyや課題5-2）をwhileを使って「自分が勝つまで」繰り返すようにしなさい．プログラムを提出して下さい．
    ※「何回で勝てたか」も数えられると，よりゲームらしくなります．

今日の課題

上記の課題6-1，6-2，6-3，6-4，6-5，6-6，6-7，6-8，6-9です．

6-4に関しては任意とします．

教科書のプログラムを入力して実行する課題は，提出不要です．

課題はメールで提出して下さい．

件名はreport06，アドレスはcom02@elec.ryukoku.ac.jp です．