第6回 構造化プログラミングとgoto文の限定的使用法

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○テキスト
3章(3.6)
○基本事項
構造化プログラミング

いくつかのまとまったアルゴリズムから、全体のアルゴリズムを
成り立たせるプログラミング。
具体的には、理解しやすい制御構造だけを用いて、段階的詳細化により
構造の把握しやすいプログラムを作ること。(本授業の目標とするところ)

これを”乱す”ものに goto 文 がある。

    プログラムで、goto は、強制的に処理の流れを変える。
    機械語(アセンブリ言語)に近い。

    goto 文はできるだけ使わない。goto の限定的使用


○goto 文の例
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テキストには検索の例がある。”表の探索”問題。

table[1] から table[n] に、データがあらかじめ格納
してあるとする。(重複するデータはないものとする)
この中から、data に等しいものを探す、すなわち、
配列 table のなかで data に等しい要素の添字を求める。
結果は変数 result に入れるものとする。
一致するものがないときは、result は、0 とする。

{
    result=0;
    i=1;
    while( i<=n ){
	if( table[i] == data ){
	    result=i;
	}
	i=i+1;
    }	
}


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前のアルゴリズムの無駄な点

"見つかったあとも探し続ける"

これを解消したい。

反復処理の途中抜け出し
(goto 使用)
{
    result=0;
    i=1;
    while( i<=n ){
	if( table[i] == data ){
	    result=i;
	    goto found;
	}
	i=i+1;
    }
found:
}

goto 全く使えないと不便。

            " 繰り返し脱出用に限り goto 文を許す。"

 goto 文と似たもの: break, switch 


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”表の探索”の問題

goto を使わない方法もある。プログラムの構造が簡単。

終了条件の統一:「番兵」テクニック

{
    table[n+1]=data;
    i=1;
    while( table[i] != data ){
	i=i+1;
    }
    if( i<=n ){
	result=i;
    }else{
	result=0;
    }
}

反復の終了条件の判定    "n の大きさ" と "data" の両方
                                ↓
  「番兵」使用の場合    "data" だけ
                    "nの大きさ"は気にしなくて良い


○演習    
6.1 上の番兵テクニックのアルゴリズムを理解せよ。
    参考： C 言語の式

6.2 10人の学生の点数を読み込み、最高点を表示するプログラム
    を完成せよ。ただし100点満点とする。 (解答)

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○レポート課題  

6.1 10人の学生の点数(100点満点)を読み込み、50点の学生の学籍番号を
    求める未完成のプログラムを、番兵テクニックを用いて作成せよ。
    ただし、該当者が複数いる場合には、学籍番号のもっとも小さい人の
    番号でよいとする。プログラムおよび実行結果のスクリプトを提出。

(必要ならC言語の説明,
実際の C プログラムの書き方(限定版)を参考)

6.2 prime0.psは、2以上の与えられた自然数が素数(prime number)で
    あるか否かを調べるアルゴリズムを作成し、改良していく過程を説明している。
    内容を理解し、空欄 A, B, C に入るものを示せ。

6.3 goto 文の限定的使用とプログラムの段階的詳細化はどのように
    関係するか論ぜよ。手書きでよい。


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