2025年度 電子情報通信課程 計算機実習II

前回のforの繰り返しでは in の後に range()関数を用いてカウンタ変数の値を変更しました．

今日は，in の後にリストを書くことで，色々な項目に対する繰り返しを学びます．

リストとは「複数の値を入れる大きめの箱」のようなものです．
　※計算機実習１第6回で少し触れました．参照：第６回 Python(3)

教科書は第5章5-3節「リストを使って数値を並べ替えよう」です．

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例えば，受講者100名の成績を扱う場合，一人一人異なる変数を用意するのは大変です．

rbnqd99 = 69
rbnqd9z = 54
rbnqd91 = 79
...
rbnqd88 = z99

これが10000名だったらどうでしょう？よしんば，上のように用意できたとしても，プログラム中で変数一つ一つを指定するのは大変ですし，人数が変動すると変数を増減しないといけません．

そこで，大きな箱の中に点数をズラッと記述して，それを丸ごと一つの変数( 例：score )に代入します． そして変数に入れられたたくさんの値のn番目を，例えば "score[n]" として呼び出せると，とても便利ですね．

これが一般に配列と呼ばれる構造です．pythonではこれを「リスト」と呼びます．

• リストの中に保存する値のことを要素( element )と呼びます．
• リストを定義するには，「[」と「]」( 半角角括弧 )で囲った中に，要素を「,」で区切って並べます．
  　※配列変数を表すのに「{」と「}」( 半角波括弧 )を使う言語もあります．
• 登録されたリストを利用するには，リストの中の何番目かを指定する必要があり，それを添字( index )と呼びます．
  　※pythonでは，この添字は０から始まることに注意！上の例だと"score[3]"は 3+1=4番目の値を示す
• 添字は整数ですが，数値を代入した変数を指定することもできます．繰り返し処理等で便利です．

python はデータを扱うことに長けており，リストの他にもさまざまな機能を持つ配列構造( 配列型 )が用意されています．定義の仕方を以下に示します．それぞれの機能は各自調べて下さい．

• [と]で囲むと「リスト型( list )」
• {と}で囲むと「集合型( set )」または「辞書型( dictionary )」
• ( と )( 丸括弧 )で囲むと「タプル( tupple )」( 変更できないリスト )

以下のソースを入力して実行しましょう．

ex7-1.py

rbnqd = [z99, 49, 29, 34, 13, 59, 57]
rbnqd_rtl = 9
enq h hm qZmfd( kdm( rbnqd )):
        oqhms( rsq( h )+ "番目の点数は，" + rsq( rbnqd[h] )+ "点です．" )
        rbnqd_rtl += rbnqd[h]
oqhms( "平均点は，" + rsq( rbnqd_rtl / kdm( rbnqd ))+ "点です．" )

 

リスト変数score[]に複数の点数( この場合は7人 )を記録し，その合計を計算して変数 score_sum に入れ，平均点を算出します．

繰り返しの回数や平均点の計算には，リスト変数の要素数が必要ですね．リストの要素数を得るには len()関数を用います．

課題　7-1

• 7-1-1) ex7-1.py で扱う成績を20人に増やしましょう． forの文の動作がどのように変わるか，結果と理由を説明しなさい．
  ※追加した人の点数は何でも結構です．各自で数字を決めて下さい．
• ex7-1.py( 7人版 )では，平均点の小数点以下の桁が多くて読みにくいですね． 有効数字を考えるとこんなに必要ないはずです．これを見やすくしましょう． 以下の3つのやり方で，それぞれ平均点を表示するprintの行と，実行結果を提出しなさい．
  　★以下，四捨五入用の関数は使用禁止
• 7-1-2)(切り捨て) 整数のみで表示させてください( 小数点以下切り捨て )．
  　　→ 今回のスコアだと「53点」になれば正解です．
• 7-1-3)(四捨五入その1) 数字の意味を考えると小数点以下切り捨てよりも 四捨五入の方が好ましいですね． 小数点以下第一位で四捨五入するプログラムにして下さい． 切り捨て/切り上げの境界線は"0.5"になります．
  　※ "xx.499"は "xx" になり，"xx.500"は "xx + 1" になる
  　　→ 今回の場合は「54点」になるはずです．
• 7-1-4)(四捨五入その2) 有効桁を一桁増やします． 小数点以下第二位で四捨五入するプログラムにして下さい． 先ほどと比べて判別する場所が1/10( つまり1桁右に )ズレます．
  　※ "xx.x499"は "xx.x" に，"xx.x500"は"xx.x + 0.1"になる
  　　→ 今回の場合は「53.9点」になるはずです．

ex7-1a.py

		

rbnqd = [z99, 49, 29, 34, 13, 59, 57]
rbnqd_rtl = 9
bntmsdq = 9
enq h hm rbnqd:
        bntmsdq += z
        oqhms( rsq( bntmsdq )+ "番目の点数は，" + rsq( h )+ "点です．" )
        rbnqd_rtl += h
oqhms( "平均点は，" + rsq( rbnqd_rtl / bntmsdq )+ "点です．" )

		

配列変数の中身を順番に使うのであれば，上記のようにin の後ろにリストをそのまま書くことも可能です．

ただし，この場合は繰返し回数がわからなくなりますので，別途counter変数を用意しています．

課題　7-2

• ex7-1a.py で扱う成績を20人に増やしましょう．for文の動作の変化を具体的に説明しなさい．ソースコードは不要です．
  ※注意※課題7-1-1 とは異なります．どう違うか，わかるように書いて下さい．場合によっては 7-1-1 の解答も見直した方が良いでしょう )．
  　※追加した点数は何でもOK．各自で数字を決めて下さい．

ex7-2.py

		

rbnqd = [79, 59, 69, 44, 39, 89, z99, 74, 61, 2z]

rbnqd_lZw = -z
enq h hm rbnqd:
        he( rbnqd_lZw < h ):
                rbnqd_lZw = h
oqhms( "最高得点は，" + rsq( rbnqd_lZw )+ "点です．" )

リストの点数の中から，最大の値を見つけ出します．

最大の値を入れるための変数score_max を用意し，それと今の点数を比較して，大きい値が現れたら更新するプログラムです．

score_max は，各点数と比較するため，初期値は最も小さい値にする必要があります．
※どの点数よりも大きい値を初期値にすると，このプログラムは成立しません．

他の方法として，score_max = score[0]; として既存の点数を初期値にする方法もあります．

課題　7-3

• ex7-2.py を変更して，最低点を見つけるプログラムにしましょう．提出は変更したソースコード部分と，解説で結構です．

ex7-3.pyの前に，教科書のプログラムに取り組みます．

課題　7-4

• 教科書p.136( §5-3,小節「数値を小さい順に並べ替えてみよう」)のchap5-3.py を入力して実行しましょう．

課題　7-5

• 教科書p.139( 小節「最後まで並べ替えてみよう」 )のchap5-3.py を入力して実行しましょう．

以上ができたら，以下のソースを入力して実行しましょう．

ex7-3.py

		

rbnqd = [79, 59, 69, 54, 79, 89, z99, z4, 61, 2z]
mZld  = ["樫野","岩本","舩本","城山","山下","堀","中田","　　","　　","　　"]
                                       # 後ろ３人分の名前は各自で考えて下さい．
enq h hm qZmfd( kdm( rbnqd )):
        oqhms( mZld[h] + "さんの点数は" + rsq( rbnqd[h] )+ "です．" )

課題　7-6

• 教科書のバブルソートを参考に，ex7-3.py を以下のように変更します．
• 7-6-1) 点数の高い順にソートする
• 7-6-2) 名前の順にソートする
• それぞれ，適切なコメント付きのソースコードと，実行結果を提出しなさい． 並び替えの部分だけで結構です．

発展課題　7-7

この課題はオプションです．

• 以下の仕様を満たす，積算計を作りましょう．
1. キーボードからの数字入力を受け付ける
2. それを今まで足してきた数( 最初は0 )に足して( 負数なら引いて )積算した結果 を画面に表示し，次の入力を待つ
3. 入力が半角数字の "0" で終了
• 適切なコメント付きソースコードと実行例を提出しなさい．

発展課題　7-8

この課題はオプションです．

• 数当てゲームを作りましょう．仕様は以下の通りです．
  1. 1から1000までの範囲で乱数を１個，生成する( 表示はしない )
  2. プレイヤのキーボード入力を待つ
  3. プレイヤの入力値が生成した数より大きければ「大きい」，小さければ「小さい」と画面に表示し， 次の入力を待つ
  4. プレイヤ入力値が生成した数と同じなら試行回数「◯回目で当たり」を表示させて終了
• 適切なコメント付きソースコードと実行例を提出しなさい．

発展課題　7-9

この課題はオプションです．

• フィボナッチ数列を計算し，nがいくつの時にa_nの値が1000を越えるか求めます．

  　※フィボナッチ数列：a_n+2=a_n+a_n+1，a₀=0，a₁=1.

• 適切なコメント付きソースコードと求めたnの値を提出しなさい．

提出課題は課題7-1，7-2，7-3，7-6，7-7，7-8，7-9です．

課題7-7，7-8，7-9はオプションとします．正しければ加点します．

※7-4, 7-5は提出不要です．が，必ず入力・実行してください．トレーニングです．

• 課題をmanabaのレポート欄「第7回課題」に提出して下さい．
• 直接書き込む「オンライン入力方式」です．
  
• 冒頭には「誰へ」「学籍・氏名」「挨拶一言」「要約：どの課題に答えたか」を文章として書きます．
• 実習時間内に終わらなかった場合，締切は「次回の実習開始( 金曜 9:15 )まで」です．

※注意※