情報基礎II第一回目

Download Report

Transcript 情報基礎II第一回目 

情報基礎II
（第１回）
月曜４限
担当：北川 晃
担当教員自己紹介
• 名前：北川 晃（きたがわ あきら）
• 出身：滋賀県東近江市
• 所属：教育学部 技術教育コース 講師
（科学技術教育コースも兼任）
• 担当科目：大学基礎論，情報基礎 他
平成26年河桁御河辺祭り
• 専門：量子物理学，光ファイバ工学
• 趣味：テレビゲーム，読書，リラックマ集め，ドライブ
評価
• 中間試験（もしくはレポート）：30%
• 定期試験：70%
その他，出席状況などを加味して総合的に判断する．
この講義で扱う内容
• アルゴリズムとは何か
• Microsoft Visual Basic Expressを用いた
初歩的なプログラミング
 Visual Basicの基本的な文法
 アルゴリズムの実装の仕方
 判断・分岐，飛び越し，繰り返しの処理の仕方
 ソースコードを実際に入力し，動作を確認
• 様々な日常問題への応用
情報基礎実習I（木4･5）にて，問題演習を行う
参考書
他に，戸川 隼人 著，「ザ・FORTRAN 77」，サイエンス社（1986年）など．
情報処理を学ぶ意義
理工系において…
数学を用いて
方程式を解く
•手で解けない問題も多い
例：
cos x  x の解を求めよ．
実験を行い，
データを取る
•膨大なデータを，素早く整理したい
例：1000個以上あるデータを，
小さい順に並べ替えよ．
計算機（コンピュータ）を用いて，効率的に問題を解決する．
•ユーザーの指示により，動作する（自発的には動かない）．
•機械は繰り返しなど，単純操作は得意．
•用途に合わせて，最適な方法を適用する．
アルゴリズム
• 数学，コンピューティン
グ，言語学などの分野に
おいて，問題を解くため
の効率的手順を定式化
した形で表現したもの．
流れ図，フローチャート
プログラム
• コンピュータの行う処理（演算，動作，通信，
等）の手順を指示したもの
上底A，下底B，高さHの
台形の面積Sを求める
Visual Basicプログラム
Sub Main()
Dim a, b, h, s As Single
Console.WriteLine("上底の値を入力して下さい")
a = Console.ReadLine()
Console.WriteLine("下底の値を入力して下さい")
b = Console.ReadLine()
Console.WriteLine("高さを入力して下さい")
h = Console.ReadLine()
s = (a + b) * h / 2
Console.WriteLine("台形の面積はs={0}", s)
End Sub
プログラミング
• アルゴリズムを元に，プログラムを作成
（流れ図などを利用）
アルゴリズム
プログラム言語
プログラム
話の内容(文脈)
対応
言語
文章
プログラミング言語
• コンピュータに対する一連の動作の指示を記述するた
めの人工言語の総称
※自然言語（日本語，英語，ドイツ語…）との違い
論理的，厳密
•構文上の間違いは許されない
•文脈によって意味が変わることがない
•設計者の意図と作業によってのみ変更される
主なプログラム言語
BASIC
Java
C
JavaScript
C++
Lisp
COBOL
Pascal
FORTRAN
Prolog
• BASIC: Beginner’s All-purpose Symbolic Instruction Code
（初心者向け汎用記号命令コード）
• 英語を基礎とした，初学者にも分かりやすい文法
• 非常に多くの方言がある
→
Visual Basic (Microsoft)
情報処理の流れ
外部記憶装置
（ハードディスク，
USBメモリ）
入力装置
（キーボード，
マウス）
記憶装置
（メモリ）
出力装置
（モニタ，
プリンタ）
演算装置
（CPU）
処理装置
（CPUが行う）
Visual Studio 2013のインストール
http://www.microsoft.com/ja-jp/download/details.aspx?id=40787
‘wdexpress_full.exe’をダウンロードし，セットアップする．
Visual Basic 2013のインストール（続き）
ダウンロードしながらセットアップが進む．
場合によって，再起動が必要となる．
Visual Basic 2013の起動
初回起動時に，Microsoftアカウントでのサインインが促される．
Visual Basic 2013を使ってみよう
ファイルメニューから，新しいプロジェクトを選ぶ．
コンソールアプリケーションを選び，’Hello’と名前をつける．
（保存箇所にも注意）
プログラミングの第一歩
ここにプログラムを書く．
Sub：サブルーチン，
ひとかたまりのプログラム
（値を返さない）
プログラミングの第一歩（続き）
Sub Main()
Dim s As String
s = "Hello world"
Console.WriteLine(s)
End Sub
左のプログラムを
入力して保存
プログラミングの第一歩（続き）
「デバッグ」タブから，
「デバッグなしで開始」を選ぶ．
コンソールに結果が表示される．
プロジェクトとソリューション
プロジェクト：
• フォームやプログラムなどを含む１つの
アプリケーション全体を指す．
• プロジェクトごとにプログラムを作成して保存．
• プログラムを作成する＝プロジェクトを作成する
ソリューション：
• １つまたは複数のプロジェクトと，それ全体を含む．
• C#など，Visual Studioの他の言語の
プロジェクトを含むことができる．
• 当面，１つのソリューションに１つのプロジェクトを作成
コード記述の基本
• ステートメント（文）は１行に１つが基本．
• 長い文の場合は，文末にスペースと
アンダースコアを書くことで，次の行に継続できる．
• 各行でアポストロフィ(’)をつけた箇所以降は，
コメント扱いとなる（何も処理されない）．
 コメントは，プログラムを見る人間向けの説明書き．
 プログラムのうち，半分程度がコメントであるプログラム
がよいとされる．
 折に触れ，コメントをつけるよう心がけるとよい．
定数と変数
• 定数：プログラムで扱うデータを定数という．
（プログラム実行中に，その値は変わらない）
• 変数：データを記憶する場所を変数という．
（その値は計算中に変化する場合がある）
変数名の付け方
 頭文字は英字．
 英字，数字，アンダースコア(_)を使用する．
 大文字，小文字の区別はない．
 字数は16383字以内．
定数と変数の型
いろいろな型のデータがあるが，
基本的には以下のものを用いる．
• 整数型：Integer
• 単精度実数型：Single
• 倍精度実数型：Double
• 文字列：String
• ブール型（論理型）：Boolean
• 日付型：Date
変数の宣言
プログラムの最初に，必ず変数の型宣言を行う．
Dim文
Dim 変数名, … As 型名, 変数名, … As 型名
例：
Dim Gokei As Integer
Dim a As Single, b As Double
Dim moji5 As String
Dim L As Boolean
Dim sum As Integer=100
宣言時に任意の
初期データを設定可能
四則演算，様々な演算
• 変数にデータや式の計算結果を
記憶させるには，代入文を用いる．
• 等号“=”は，右辺の式の計算結果を
左辺の変数に代入するという意味である．
• 式に用いることのできる演算子は，次の通り．
 ()：かっこ
 \：整数除算の商
 ^：べき乗
 Mod：整数除算の余り
 -：負符号
 +, -：加算，減算
 *, /：乗算，除算
 &：文字の結合
プログラムの例
二つの整数の和，差，積，商，余りを計算するプログラム
Dim m, n, wa, sa, seki, sho, amari As Integer
’値を代入する
m=7
整数型の変数宣言
n=3
値を代入
wa=m+n
sa=m-n
seki=m*n
演算の実行
sho=m\n
amari=m-(m\n)*n
コメント文
文の継続
Console.WriteLine( _
“和={0}，差={1}，積={2}，商={3}，余り={4}”, _
wa, sa, seki, sho, amari)