Transcript 情報基礎II 出題範囲

情報基礎II
試験出題範囲
月曜４限
担当：北川 晃
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 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
情報基礎実習I
（第１回）
木曜４・５限
担当：北川 晃
プログラムの例 その１
“Hello world”と表示させるプログラム
Console.WriteLine(“Hello world”)
コンソールに()内を表示させる命令
（表示後，改行する）
文字列は
” ”で囲む
以下のように書くことでも同じ結果が表示される
Dim s As String
S=“Hello world”
Console.WriteLine(s)
変数sを文字列として宣言
データの読み込み，書き出し
• データをキーボードから読み込む
s = Console.ReadLine()
引数はなし
Consoleクラス
• データをコンソール上に表示する
Console.Write(“文字列の表示”)
表示後，改行
はしない
表示後，改行はしない
Console.WriteLine(“答えはx={0}，y={1}”, x, y)
表示後，改行をする
文字の結合
Console.WriteLine(“答えはx=”&x&“，y={1}”&y)
プログラムの例 その２
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)
プログラミング演習
• 二つの整数m，nの和，差，積，商，余りを計算する
プログラムにおいて，mおよびnの値をキーボードから
入力する形式に変更してみよ．
• 円の半径rを読み込んで，円周の長さLと
面積Sを計算して表示させるプログラムを作れ．
解答例：m, nの和，差，積，商，余り
Console.Title=“m, nの和，差，積，商，余り”
Dim m, n, wa, sa, seki, sho, amari As Integer
Console.Write(“m=”)
m=Console.ReadLine()
Console.Write(“n=”)
n=Console.ReadLine()
入力に先立って“m=”と
表示させることで，次に
何をすればよいかわかり
やすくなる．
wa=m+n
sa=m-n
seki=m*n
sho=m\n
amari=m-(m\n)*n
Console.WriteLine( _
“和={0}，差={1}，積={2}，商={3}，余り={4}”, _
wa, sa, seki, sho, amari)
出力例：m, nの和，差，積，商，余り
解答例：円の円周，面積の計算
Console.Title = "円の円周，面積の計算"
単精度実数型
Dim r, pi, L, S As Single
Console.WriteLine("半径を入力して下さい")
Console.Write("r=")
“WriteLine”と
r = Console.ReadLine()
“ Write”の使い
pi = 3.1415926
L = 2 * pi * r
S = pi * r ^ 2
πの近似値を代入
分けに注意
べきの計算
文字列の途中で改行する方法
Console.WriteLine("円周の値は{0}，" _
& "円の面積は{1}", L, S)
出力例：円の円周，面積の計算
プログラミング演習
• 「3時21分50秒から8時17分46秒までは何時間 何分 何秒か」
というように，一般に時分秒の組で表された二つの時刻の
間の時間を計算したい．
H1時M1分S1秒 から H2時M2分S2秒 までの時間
H3時間M3分S3秒を計算して表示させるプログラムを作れ．
経過時間の計算：考え方
• 時分秒の計算は，時刻をすべて秒単位に換算して
計算するのが簡単である．秒への変換は，
3600×（時）＋60×（分）＋（秒）
とすればよい．
秒単位の大きな数Kから時分秒への換算は，
 Kを3600で割る……………… その商が「時間」
 余りを60で割る……………… その商が「分」
余りが「秒」
各変数を整数型として取り扱うとよい．
プログラム例：経過時間の計算 その１
Console.Title = "経過時間の計算"
Dim H1, M1, S1, H2, M2, S2, H3, M3, S3, _
K, K1, K2, Amari As Integer
Console.WriteLine("初期時間を入力して下さい")
Console.Write("何時？(0-23)")
H1 = Console.ReadLine()
入力できる値の幅
Console.Write("何分？(0-59)")
を明示するとよい
M1 = Console.ReadLine()
Console.Write("何秒？(0-59)")
S1 = Console.ReadLine()
解答例：経過時間の計算 その２
Console.WriteLine("終了時間を入力して下さい")
Console.Write("何時？(0-23)")
H2 = Console.ReadLine()
Console.Write("何分？(0-59)")
入力できる値の幅
M2 = Console.ReadLine()
を明示するとよい
Console.Write("何秒？(0-59)")
S2 = Console.ReadLine()
K1 = 3600 * H1 + 60 * M1 + S1
K2 = 3600 * H2 + 60 * M2 + S2
K = K2 - K1
経過時間を秒で計算
解答例：経過時間の計算 その３
H3 = K \ 3600
Amari = K - H3 * 3600
M3 = Amari \ 60
S3 = Amari - M3 * 60
整数の割り算
Console.WriteLine("経過時間は{0}時間{1}分{2}秒", _
H3, M3, S3)
出力例：経過時間の計算
情報基礎II
（第２回）
月曜４限
担当：北川 晃
判断と飛び越し１
WHILE型
IF文
条件成立？
NO
繰り返して
実行する部分
GoTo文
次の処理へ
YES
If文の基本的な表式１
条件式：
•条件式が満たされれば文1を実行
•満たされないときは文2を実行
[ ]で囲まれたElse句は省略可．
If 条件式 Then 文1 [Else 文2]
条件式（比較演算子）の書き方
•
•
•
•
•
•
<
<=
>
>=
=
<>
（より小さい）
（以下）
（より大きい）
（以上）
（等しい）
（等しくない）
If
If
If
If
If
If
a<100 Then ……
a<=100 Then ……
a>100 Then ……
a>=100 Then ……
a=100 Then ……
a<>100 Then ……
１行のIf文の例文
Dim a, b, c, d, As Integer
Dim flag As Boolean
If a > b Then c = 100 Else c = -100
If a <= b Then c = 125
If flag Then c = d
• 条件式は論理型の変数として扱われる．
• 満たされた場合は「真」(True)，
満たされない場合は「偽」(False)という．
• 条件式に，論理型の変数を用いることも可能．
例題：ユークリッドの互除法
ユークリッドの互除法を用いて，２つの正整数a，b
(a＞b)の最大公約数を求めるプログラムを作れ．
あまり
と
の最大公約数は
例：1058と943の最大公約数
•1058÷943＝1 あまり 115
（943と115の最大公約数）
•943÷115＝8 あまり 23
（115と23の最大公約数）
•115÷23＝5 あまり 0
と
のとき，
の最大公約数に等しい．
•あまりが0になるまで
この作業を繰り返す．
•あまりが0になったときの
割る数が最大公約数
ユークリッドの互除法のアルゴリズム
1. ２つの整数aとbを読み込む．
2. a→m，b→nを代入．
3. l=(m÷nのあまり)を計算．
4. (n,l)を新たな(m,n)として代入．
5. 手順3と4を，あまりlが0になるまで繰り返す．
6. このときのnを最大公約数として書き出す．
プログラム例：ユークリッドの互除法
Dim a, b, l, m, n As Integer
Console.Write("一つ目の整数を入力して下さい")
a = Console.ReadLine()
Console.Write("二つ目の整数を入力して下さい")
b = Console.ReadLine()
GoTo で m = a
飛ぶ先 n = b
余りを計算して，0なら
‘point2’へ飛べ，という命令
point1: l = m - (m \ n) * n
If l = 0 Then GoTo point2
m = n
この二つの行を
n = l
GoTo point1
逆にしてはならない
条件成立？
NO
繰り返して
実行する部分
point2: Console.WriteLine("最大公約数は{0}", n)
次の処理へ
YES
大きい値と小さい値：出力例
Whileループを用いた条件分岐
• While……End While文
ある条件によって繰り返しを続けるかどうかを判断するループ
While 条件式
文ブロック
End While
• 条件式が真(True)の間はループを繰り返す．
• 条件が最初から偽(False)の場合は，
ループを１回も実行しない．
While文の例題
Dim sum As Integer = 0, i As Integer
i = 1
iが10を越えるまで，
以下の命令を繰り返せ．
While i <= 10
sum = sum + i
i = i + 1
End While
変数’sum’に’i’を加えた
ものを新たな’sum’とする．
Console.WriteLine(“合計は{0}”, sum)
While文の条件式を誤れば，ループが
無限に繰り返されることにもな
る．
プログラム例：ユークリッドの互除法
Dim a, b, l, m, n As Integer
Console.Write("一つ目の整数を入力して下さい")
a = Console.ReadLine()
Console.Write("二つ目の整数を入力して下さい")
b = Console.ReadLine()
m = a
n = b
余りが0かどうかを判定
l = m - (m \ n) * n
While l <> 0
m = n
n = l
l = m - (m \ n) * n
End While
この二つの行を
逆にしてはならない
余りを計算し直して
もう一度評価
Console.WriteLine("最大公約数は{0}", n)
判断と飛び越し２
IF-THEN-ELSE型
YES
IF文
条件成立？
処理１
NO
処理２
合流
次の処理へ
If文の基本的な表式 その２
If 条件式 Then
[ 文ブロック１ ]
[ Else
[ 文ブロック２ ] ]
End If
• 条件式の値が真(True)の場合に文ブロック１が，
偽(False)の場合に文ブロック２が実行される．
• 文ブロックは１文だけでも，あるいは
文が１つも無い場合も許される．
• [ ]で囲まれた部分は省略可．
If文の基本的な表式 その３
If 条件式１ Then
[ 文ブロック１ ]
[ ElseIf 条件式２ Then
[ 文ブロック２ ] ]
[ Else
[ 文ブロック３ ] ]
End If
• 条件式１の値が真(True)の場合に文ブロック１が，偽(False)の
場合には条件式２が調べられ，式の値が真(True)の場合に
文ブロック２が，偽(False)の場合には文ブロック３が実行される．
• ElseIf句はいくつでも追加できる．
例題：大きい値と小さい値
n個のデータx1, x2, …, xnと定数aが与えられているとき，
xi≧aであるものの個数と，xi＜aであるものの個数を求めよ．
•大きい値：6個
•小さい値：5個
大きい値と小さい値：アルゴリズム
1. 入力装置から区切りの値aを読み込む．
2. 初期値：大きい値の数l=0, 小さい値の数s=0
3. 入力装置からxを一つ読み込む．
4. xとaを比較して， x≧aである場合はl→l+1
x＜aである場合はs→s+1
5. 次のxを読み込み，再び判定する．
6. 以上を繰り返し，読み込む値がなくなったら， lとsを書き出す．
プログラム例：大きい値と小さい値
Dim c, l, s, n As Integer, a, x As Single
Console.Write("区切りとなる値aを入力して下さい")
a = Console.ReadLine()
Console.Write("データの個数nを入れて下さい")
n = Console.ReadLine()
c = 0
l = 0
s = 0
データの個数のカウンタ（初期値０）
大きな数字の個数のカウンタ（初期値０）
小さな数字の個数のカウンタ（初期値０）
データの個数のカウンタを1増やす
point1: c = c + 1
Console.Write("{0}個目のデータを入力して下さい", c)
x = Console.ReadLine()
プログラム例：大きい値と小さい値（続き）
入力したxの値がaよりも
If x >= a Then
l = l + 1
Else
s = s + 1
End If
 大きい場合はlを1増やす
 小さい場合はsを1増やす
cがnに達していなければ，point1へ戻る
If c <> n Then GoTo point1
Console.WriteLine("aより大きい値は{0}個，" _
& "小さい値は{1}個", l, s)
大きい値と小さい値：出力例
情報基礎実習I
（第２回）
木曜４・５限
担当：北川 晃
より複雑な条件式の書き方
•
かつ
のとき
If a=1 And b=2 Then…
•
または
のとき
If a=1 Or b=2 Then…
•
のとき
If x <= 0 Or (3 <= x And x < 5) Then…
括弧()などをうまく使って，条件式をまとめる．
プログラミング演習
• １～１２の月(month)を入力をしたとき，
 ３～５月ならば「春」
 ６～８月ならば「夏」
 ９～１１月ならば「秋」
 １２～２月ならば「冬」
と表示させるプログラムを作れ．
考え方：入力された”month”の値によって場合分けす
る．
プログラム例：季節の判定
Console.Title = "季節の判定プログラム"
Dim month As Integer, season As String
Console.WriteLine("何月ですか？1～12の整数を入力して下さい．")
month = Console.ReadLine()
3≦月≦5の場合
If month >= 3 And month <= 5 Then
season = "春"
6≦月≦8の場合
ElseIf month >= 6 And month <= 8 Then
season = "夏"
9≦月≦11の場合
ElseIf month >= 9 And month <= 11 Then
season = "秋"
ElseIf month = 12 Or (month >= 1 And month <= 2) Then
season = "冬"
月＝12もしくは1≦月≦2
Else
の場合
season = "入力エラー"
End If
それ以外の場合
Console.WriteLine("{0}月の季節は{1}です．", month, season)
出力例：季節の判定
Select Case文
Select Case 条件式
[Case 値リスト1
1. 条件式が評価される．
2. その結果と各Caseの
[文ブロック１]]
値リストが比較される．
[Case 値リスト2
[文ブロック２]]
条件式の書き方の例：
～
• Case 5
～
• Case “Sun” （文字列）
[Case Else
• Case 3, 5, 7
（複数の値）
• Case 2 To 8
（2～8の範囲）
[文ブロックｎ]]
End Select
（単独の値）
• Case ls < 7 （範囲，不等式）
Select Case 例文
Select Case x
Case Is < 0
xの値がどのケースに
当てはまるかを選ぶ
Text=“負の値です”
Case 0
Text=“0の値です”
Case 1 To 99
Text=“1～99の値です”
Case Else
Text=“100以上の値です”
End Select
End Selectで締めくくる
プログラミング演習
• １～１２の月(month)を入力をしたとき，
 ３～５月ならば「春」
 ６～８月ならば「夏」
 ９～１１月ならば「秋」
 １２～２月ならば「冬」
と表示させるプログラムを作れ．
考え方：Select Case文を用いてプログラムを書き換えてみよ．
プログラム例：季節の判定
Console.Title = "季節の判定プログラム"
Dim month As Integer, season As String
Console.WriteLine("何月ですか？1～12の整数を入力して下さい．")
month = Console.ReadLine()
Select Case month
Case 3, 4, 5
season = "春"
Case 6, 7, 8
season = "夏"
Case 9, 10, 11
season = "秋"
Case 12, 1, 2
season = "冬"
Case Else
season = "入力エラー"
End Select
Console.WriteLine("{0}月の季節は{1}です．", month, season)
さまざまな組み込み関数
• Math.Sign(-5)→-1
• Math.Sign(0)→0
• Math.Sign(30)→1
• Math.Abs(x):
xの絶対値
• Math.Sign(x):
xの符号
• Int(x):
xを超えない最大の整数
• Fix(x):
xの整数部分
• Math.Sqrt(x):
xの平方根
• Math.Log(x):
xの自然対数
• Math.Exp(x):
xの指数関数
• Math.Sin(x):
xの正弦（ラジアン単位）
• Math.Cos(x):
xの余弦（ラジアン単位）
• Math.Tan(x):
xの正接（ラジアン単位）
• Int(-4.3)→-5
• Int(4.3)→4
• Fix(-4.3)→-4
• Fix(4.3)→4
プログラミング演習
• 三角形の3辺a, b, cを読み込んで，
三角形ができる場合は面積Sを計算せよ．
A
三角形の成立条件
a0
ab  c
かつ
ヘロンの公式
S
b
c
a b  c
B
p  p  a  p  b  p  c 
abc
ただし p 
2
a
C
プログラム例：三角形の面積
Console.Title = "三角形の面積"
Dim a, b, c, p, s As Single
Console.WriteLine("三角形の3辺a,b,cを入力して下さい")
Console.Write("a=")
a = Console.ReadLine()
Console.Write("b=")
b = Console.ReadLine()
Console.Write("c=")
c = Console.ReadLine()
If a = 0 Then GoTo Point1
If Math.Abs(a - b) > c Or a + b <= c Then GoTo Point1
p = (a + b + c) / 2
s = Math.Sqrt(p * (p - a) * (p - b) * (p - c))
Console.WriteLine("三角形の面積はS={0}", s)
GoTo PointEnd
Point1: Console.WriteLine("三角形にならない")
PointEnd:
出力例：三角形の面積
情報基礎II
（第３回）
月曜４限
担当：北川 晃
様々な繰り返しの構文
• 同じ作業を，あらかじめ決まった回数だけ繰り返す
 For……Next文
• ある条件式が満たされるまで，同じ作業を繰り返す
 While……End While文
条件式が真の場合は，ループを繰り返す（前判定）
 Do……Loop文
条件が真の場合，または真になるまで，
ループを繰り返す（前判定，後判定）．
For……Next文の基本的な表式
For 制御変数 [As 型] = 初期値 To 終了値 [Step 増分]
文ブロック
Next [制御変数]
• 制御変数の値が初期値から終了値の間，ループを繰り返
す．
• １回ループするたびに，制御変数の値は増分だけ増加する．
• 増分が負の場合は，減少する．
• 増分が1の場合のみ，”Step 1”は省略可．
• ループ内でのみ用いる制御変数を，Asで宣言できる．
For……Next文の例文
• 整数nを読み込んで，1+2+…+nの値を計算せ
よ．
Console.Title = "1～nまでの和"
Dim n As Integer, sum As Integer = 0
Console.Write("n=")
n = Console.ReadLine()
繰り返し
構造
変数iは，ループ内
でのみ用いる．
増分”1”は省略
For i As Integer = 1 To n
sum = sum + i
繰り返し構造の終了
Next i
（iは省略可）
Console.WriteLine("1+2+…+n={0}", sum)
For……Next文の入れ子構造
For j = 1 To n
For i = 1 To n
文ブロック
Next
Next
右のようなループの
組み合わせは許されない．
文頭でi,jの型を
宣言している場合
繰り返し構造の中に繰り返し
構造を作ることもできる．
“Next i”などと書けば，どの
変数のループかはっきりする
For j = 1 To n
For i = 1 To n
文ブロック
Next j
Next i
例題：フィボナッチ数列
フィボナッチ数列の最初の40項を求めて
出力するプログラムを作れ．
…
フィボナッチ数列：アルゴリズム
1. 求めたい項を’n_new’，ひとつ前の項を’n_last’，
二つ前の項を’n_old’とする．
2. 初期値としてn_old＝0，n_last＝1を代入し，
第一項と第二項をそれぞれ書き出す．
3. 第三項をn_new＝n_old＋n_lastにより計算し，書き出す．
4. 次の第四項を求めるために，
n_old＝n_last，n_last=n_newの置き換えを行う．
5. この手順を，第40項が求まるまで繰り返す．
フィボナッチ数列：プログラム例
Dim i, num, n_old, n_last, n_new As Integer
num = 40
項の数
n_old = 0
Console.WriteLine("{0}", n_old)
初項
n_last = 1
Console.WriteLine("{0}", n_last)
第二項
i=1～num(=40)
まで繰り返し
For i = 3 To num
n_new = n_last + n_old
増分”Step 1”
Console.WriteLine("{0}", n_new)
n_old = n_last
は省略
n_last = n_new
Next
これらの文を
逆にしてはならない
フィボナッチ数列：出力例
例題：ピタゴラス数
l , m, n すべてを正数としたとき，次の関係
l 2  m2  n2
を満たすような l , m, n の組を見つけて表示せよ．
ただし，l  m  100 とする．
考え方
•
l  m を求め，Fix関数を用いて小数点を切り捨てる．
2
2
• この数を再び二乗し，l  m に一致するか調べる．
2
2
• l  m  100 より，l=1～99，m=l+1～100の数値に対して
For～Next文を用いて調べる．
ピタゴラス数：プログラム例
Dim l, m As Integer
Dim n_sq, n_int As Single
Console.Title = "ピタゴラス数"
ループの
入れ子構造
For l = 1 To 99
nの整数部分
For m = l + 1 To 100
の計算
n_sq = l ^ 2 + m ^ 2
n_int = Fix(Math.Sqrt(n_sq))
nが整数なら，
If n_sq = n_int ^ 2 Then
書き出す
Console.WriteLine( _
"{0,4}^2+{1,4}^2={2,4}^2", l, m, n_int)
End If
“l”を書き出すため
Next
に，
Next
4文字分確保する
ピタゴラス数：出力例
“l”を書き出すため
に，
4文字分確保されている
Whileループを用いた条件分岐
• While……End While文
ある条件によって繰り返しを続けるかどうかを判断するループ
While 条件式
文ブロック
End While
• 条件式が真(True)の間はループを繰り返す．
• 条件が最初から偽(False)の場合は，
ループを１回も実行しない．
While文の例題
Dim sum As Integer = 0, i As Integer
i = 1
iが10以下の間は，
以下の命令を繰り返せ．
While i <= 10
sum = sum + i
i = i + 1
End While
変数’sum’に’i’を加えた
ものを新たな’sum’とする．
Console.WriteLine(“合計は{0}”, sum)
While文の条件式を誤れば，ループが
無限に繰り返されることにもな
る．
Do……Loop文の基本的な表式１
前判定ループ
Do While 条件式
• 条件が「真」の間は，
ループを繰り返す．
文ブロック
• 条件が最初から「偽」の場合
Loop
は，
ループを1回も実行しな
Do Until 条件式
• 条件が「真」になるまで，
い．
文ブロック
ループを繰り返す．
Loop
• 条件が最初から「真」の場合
は，
Do……Loop文の基本的な表式２
後判定ループ
• 条件が「真」の間は，
Do
文ブロック
ループを繰り返す．
Loop While 条件式
文ブロックは条件の「真」，「偽」に関わらず，最低一回は実行され
る．
• 条件が「真」になるまで，
Do
文ブロック
Loop Until 条件式
ループを繰り返す．
情報基礎実習I
（第３回）
木曜４・５限
担当：北川 晃
プログラミング演習
• 非負の整数 n を読み込んで，その階乗
n !  n   n  1 
 2 1
を計算するプログラムを作れ．ただし，
0!  1
とする．
考え方：
• 非負の整数nと整数pを導入する．
• i=1～nについて，繰り返しp=p*iを計算する．
• 最終的なpを書き出す．
階乗の計算：プログラム例
Dim n, p As Integer
Console.Title = "階乗の計算"
整数型では
-2147483648≦p≦214783647
の数しか扱えない
Console.Write("非負の整数nを入力して下さい：n=")
n = Console.ReadLine()
p = 1
pの初期値
nがゼロかどうかで場合分け
If n <> 0 Then
For i As Integer = 1 To n
p = p * i
Next
End If
Console.WriteLine("{0}!={1}", n, p)
階乗の計算：実行例
プログラミング演習
n個のデータx1, x2, …, xnがある．データの個数とデータを
順次読み込んで，それらのデータの最大値と最小値を求めよ．
N＝11個のデータ
最大値：9，最小値：1
最大と最小：考え方
1. 第(i－1)番目までのデータについて，
最大値xmaxと最小値xminが分かっているとする．
2. 次に読み込む第 i 番目のデータ xi について，
(i)xi＞xmaxのとき，xiが新たな最大値となる．
xmax=xi
(ii)xi≦xmaxのとき，
(ii)-1. xi≧xminのとき，xmax，xminは変わらず．
(ii)-2. xi＜xminのとき，xiが新たな最小値となる．
xmin=xi
3. これをすべてのデータについて繰り返す．
最大と最小：アルゴリズム
1. 最初のデータxを読み込む．
2. 最大値と最小値の初期値として，最初のデータを代入
xmax=x, xmin=x
3. 次のデータxを読み込み，xmaxとの大小を判定．
4. xmaxの方が小さければ，xとxminの大小を判定．
5. 必要があればxmaxもしくはxminを
読み込んだデータxで置き換え．
6. これを繰り返し，最後にxmaxとxminを書き出す．
プログラム例：最大値と最小値 その１
Dim xmax, xmin, x As Single, n As Integer
Console.Write("データの個数nを入力して下さい")
n = Console.ReadLine()
Console.Write("1個目のデータxを入力して下さい")
x = Console.ReadLine()
xmax = x
xmin = x
最大の値，最小の値の初期値として，
ともに1個目のデータxを代入する．
プログラム例：最大値と最小値 その２
For i As Integer = 2 To n
Console.Write("{0}個目のデータxを入力して下さい", i)
x = Console.ReadLine()
xが最大値より大きければ，
If x > xmax Then
最大値を置き換える．
xmax = x
xは最大値より小さい．
ElseIf x >= xmin Then
このとき，xの値が最小値より
大きい場合は，何もしない．
Else
xmin = x
それ以外の場合は
End If
最小値を置き換え
Next
る．
Console.WriteLine("最大の値は{0}", xmax)
Console.WriteLine("最小の値は{0}", xmin)
最大値と最小値：実行例
例題：平方根の計算
a=1, 2, …, 50に対して，その平方根
を求め，
表を出力するプログラムを作れ．
: Math.Sqrt(a)
aの平方根の近似値：
補正値：
平方根の計算：アルゴリズム
1. 整数
2. 初期値として，
3. 補正値
について，以下の手順を繰り返す．
roota=1を代入する．
の計算を行う．
4. roota=roota+cにより補正を行う．
5. 補正した値の相対値
を設定した値
と比較して
小さくなるまで補正を繰り返す．
平方根の計算：プログラム例
許容誤差
単精度実数型の限界
Dim a As Integer, eps As Single = 0.000001
Dim roota, c As Single 整数a=1～50に
ついて繰り返す
For a = 1 To 50
√aの初期値
roota = 1
補正値の計算
Do
c = (a / roota - roota) / 2
√aの値を補正
roota = roota + c
Loop Until Math.Abs(c) / roota < eps
Console.WriteLine("√{0}={1}", a, roota)
Next
補正値が許容誤差より
小さくなるまで繰り返す
（後判定ループ）
平方根の計算：出力例
情報基礎実習I
（第４回）
木曜４・５限
担当：北川 晃
例題：４次式の数表（改）
4次式
f  x   1.5 x  0.8 x  6.2 x  0.5 x  2.1
4
について，f
 x
3
2
の値を，0から0.2きざみで5.0までの
xに対して計算し，順に書き出すプログラムを作れ．
xをMath.Sqrt(x)で置き換え
Dim y As Single
For x As Single = 0.0 To 5.0 Step 0.2
y = 1.5 * x ^ 4 - 0.8 * x ^ 3 _
+ 6.2 * x ^ 2 + 0.5 * x + 2.1
Console.WriteLine("{0,8},{1,16}", x, y)
Next
書き換えが煩雑！！関数として定義できないか？
プロシージャとは
• ある一連の処理コードに名前をつけて登録した
下請けプログラムを，プロシージャという．
• 従来の言語では，「関数」あるいは
「サブルーチン」と呼ぶ処理に該当する．
• Functionプロシージャが関数にあたり，呼び出した
コードブロックに，必ず一つの値を返す．
• Subプロシージャがサブルーチンにあたり，
呼び出したコードブロックに値を返さない．
• プロシージャ間のデータの引き渡しは，「引数」で行う．
関数の定義の書式
Sub Main()
…
y1 = プロシージャ名(引数リスト)
…
End Sub
仮引数，「値渡し」と
「参照渡し」がある
Function プロシージャ名(引数リスト) [As 戻り値の型]
文ブロック
Return 戻り値 または プロシージャ名 = 戻り値
End Function
関数の定義の仕方の例（その１）
（主プログラム）
Sub Main()
…
y1=f(x)
…
End Sub
一種の副プログラムであるから，
主プログラムとは別に書
く．
組み込み関数のように
呼び出せる
引数を値渡しの単精度
実数型として宣言
Function f(ByVal x As Single) As Single
Dim y As Single
戻り値の型の宣言
y = x ^ 2 + 2 * x
関数の定義
Return y
End Function
主プログラムへ返す値
（副プログラム）
（戻り値）
関数の定義の仕方の例（その２）
Sub Main()
組み込み関数のように
…
呼び出せる
y1=f(x)
…
省略した場合は
End Sub
（主プログラム）
値渡し
Function f(x) As Single
Dim y As Single
戻り値の型の宣言
If x < 0 Then
y = 0
Else
関数の定義
ステップ
y=1
関数
End If
主プログラムへ返す値
Return y
（戻り値）
End Function （副プログラム）
例題：４次関数の定義
4次式
f  x   1.5 x  0.8 x  6.2 x  0.5 x  2.1
4
について，f
 x
3
2
の値を，0から0.2きざみで5.0までの
xに対して計算し，順に書き出すプログラムを作れ．
考え方：
• 実数xを引数とする実数型の関数
f(x)を定義する．
• xを繰り返し変化させながら，y=f(√x)の値を
順に書き出す．
４次関数の定義：プログラム例
Sub Main()
Dim y As Single
For x As Single = 0.0 To 5.0 Step 0.2
y = f(Math.Sqrt(x))
Console.WriteLine("{0,8},{1,16}", x, y)
Next
End Sub
Function f(x) As Single
Dim y As Single
y = 1.5 * x ^ 4 - 0.8 * x ^ 3 _
+ 6.2 * x ^ 2 + 0.5 * x + 2.1
Return y
End Function
４次関数の定義：出力例
プログラミング演習
• 非負の整数 n に対する階乗 n ! を計算する
関数を定義し，これを用いることで級数

1 1 1 1
   

0! 1! 2!
k 0 k !
1
1

 
 n  1! n !
の値を計算せよ．
考え方：
• 整数nを引数とする実数型の関数
factorial(n)を定義する．
• 与級数は有限の値に収束する．有限項で切って
も，
十分よい近似値が得られる．
級数の計算：プログラム例
Sub Main()
Dim sum As Single = 0
有限で切る項を
十分大きく取る
For i As Integer = 0 To 100
sum = sum + 1 / factorial(i)
Next
関数の呼び出し
Console.WriteLine("級数の値は{0}", sum)
End Sub
Function factorial(n) As Single
Dim p As Single = 1
For i As Integer = 1 To n
p = p * i
Next
Return p
関数として返す値
End Function
大きなnに対して
計算できるよう
に，
実数型で定義
級数の計算：出力例
例題：方程式の根
方程式
は，区間[0,2]において
ただ１つ根があることがわかっている．その根を
２分法によって求めるプログラムを作れ．
•２分法
両端と中点の
符号を調べる
方程式の根：考え方
1. 区間
の中点
を計算する．
2. 区間
と
において，
•
ならば解は左の区間
•
ならば解は右の区間
3. 解がある方の区間において新たな中点を計算し，
判定を行う．
となるまで繰り返し，そのときの
4.
解とする．
を
方程式の根：プログラム例（主プログラム）
Dim eps, x1, x2, xm As Single
eps = 10 ^ -6
単精度実数型の
x1 = 0
精度の限界
x2 = 2
端の値を入力
条件が真の間
While x2 - x1 > eps
は繰り返す
xm = (x1 + x2) / 2
中点の計算
If f(x1) * f(xm) > 0 Then
x1 = xm
解が中点の左右
Else
どちらにあるか判定
x2 = xm
端の点を再定義
End If
End While
解の書き出し
Console.WriteLine("解はx={0}", xm)
方程式の根：プログラム例（関数）
Function f(x) As Single
Dim y As Single
y = x ^ 3 - x - 1
Return y
End Function
関数として返す値
級数の計算：出力例
例題：数値積分（台形公式）
次の関数を
から
プログラムを作れ．
数値積分には台形公式を用いる．
まで積分する
数値積分（台形公式）：考え方
台形で近似する
f  xi 
f  xi 1 
Si
ba
h
n
xi  a  i  h
f  xi 1 
h
a
xi 1 h xi
n
S   Si
i 1
b x
f  xi 
h
Si   f  xi 1   f  xi   
2
数値積分（台形公式）：プログラム例
Sub Main()
Dim h, a, b, S As Single
区間の分割数
Dim n As Integer = 65536
刻み幅
a = 0 : b = 2 : h = (b - a) / n
複数の文を改行せずに
続ける表記法
S = 0
For i = 1 To n
S = S + (f(a + (i - 1) * h) + f(a + i * h)) * h / 2
Next
i 1
i
f x

f x

Console.WriteLine(“積分値はS={0}", S)
End Sub
Function f(x) As Single
Dim y As Single
y = Math.Sqrt(4 - x ^ 2)
Return y
End Function
f  x  4  x
2
数値積分（台形公式）：出力例
数値積分（台形公式）：計算結果の精度
分割の数と計算結果
分割数
4
16
64
256
1024
4096
16384
65536
  3.1415926
計算値
誤差（％）
2.995709
4.64361
3.123253
0.5837687
3.139297
0.07308303
3.141305
0.009144868
3.141557
0.001123187
3.141587
0.0001821384
3.141594 -5.312396×10-5
3.141598 -0.0001669602
有効数字の桁数が上げられないか？
精度が悪く
なっている！？
数値積分（台形公式）：プログラム例
Sub Main()
Dim h, a, b, S As Double
倍精度実数型
Dim n As Ineger = 65536
a = 0 : b = 2 : h = (b - a) / n
S = 0
For i = 1 To n
S = S + (f(a + (i - 1) * h) + f(a + i * h)) * h / 2
Next
Console.WriteLine("積分値はS={0}", S)
End Sub
倍精度実数型
Function f(x) As Double
倍精度実数型
Dim y As Double
y = Math.Sqrt(4 - x ^ 2)
Return y
倍精度実数型と単精度実数型を
End Function
混在させると，精度は単精度になる
数値積分（台形公式）：倍精度での計算結果
分割の数と計算結果
分割数
4
16
64
256
1024
4096
16384
65536
  3.1415926535897931
計算値
2.99570906810244
3.12325303782774
3.13929691277968
3.14130558295723
3.14155676653902
3.14158816760776
3.1415920928389
3.14159258349582
誤差（％）
4.6436
0.58377
0.073076
0.0091377
0.0011423
0.00014279
1.7849×10-5
2.2312×10-6
分割数を大きくするほど，誤差が減っていく
情報基礎II
（第４回）
月曜４限
担当：北川 晃
数値積分（台形公式）：改良
Dim a, h As Double
共通で使う変数をMainの外で宣言
Sub Main()
Dim b, S As Double
Dim n As Integer = 65536
Dim rel_error As Double, _
pi As Double = 3.1415926535897931
a = 0 : b = 2 : h = (b - a) / n : S = 0
座標を関数として扱う
For i = 1 To n
S = S + (f(x(i - 1)) + f(x(i))) * h / 2
Next
Console.WriteLine("積分値はS={0}", S)
End Sub
数値積分（台形公式）：改良（続き）
Function f(x) As Double
Dim y As Double
y = Math.Sqrt(4 - x ^ 2)
Return y
End Function
Function x(i)
Dim x_i As Double
x_i = a + i * h
座標xをiの関数として定義
Return x_i
End Function
このFunctionプロシージャ
内部でaやhが定義されて
いないことに注意
例題：最大値と最小値 （改）
n個のデータx1, x2, …, xnがある．データの個数とデータを
順次読み込んで，それらのデータの最大値と最小値を求めよ．
N＝100個のデータ
100個のデータ，すべて手で打ち込むの？
外部データファイルからの読み込み
データの個数
データ
の数列
Streamクラスを用いたファイルの接続
外部ファイルから変数’s’にデータを読み込む場合
プログラム中における
ファイルの名前
…
Dim インスタンス名 As New IO.StreamReader( _
“ファイルの絶対パス”, _
System.Text.Encoding.Default)
…
ReadToEnd：ファイルの内容すべてを取得
s = インスタンス名. ReadLine：ファイルから１行読み込む
Read ：ファイルから１文字読み込む
…
インスタンス名.Close()
ファイルを閉じる
外部ファイルからのデータの読み込み：例文
Dim a, b, c As Single
Dim ReadText As New IO.StreamReader( _
“D:\read_test\data.txt”, _
１行ずつ
System.Text.Encoding.Default)
読み込み
ファイル名”data.txt”として
a = ReadText.ReadLine
“D:\read_test\”に保存
b = ReadText.ReadLine
c = ReadText.ReadLine
3.141592656
Console.WriteLine(“a={0}”,a) 2.718281828
Console.WriteLine(“b={0}”,b) 1
Console.WriteLine(“c={0}”,c)
ReadText.Close()
ファイル
を閉じる
外部ファイルからのデータの読み込み：出力例
プログラム例：最大値と最小値（改）その１
Dim xmax, xmin, x As Single, n As Integer
Dim ReadText As New IO.StreamReader( _
外部ファイル
"D:\...\max_min_data.txt", _
の指定
System.Text.Encoding.Default)
n = ReadText.ReadLine()
x = ReadText.ReadLine()
xmax = x
xmin = x
外部ファイル
から読み込み
最大の値，最小の値の初期値として，
ともに1個目のデータxを代入する．
プログラム例：最大値と最小値（改）その２
For i As Integer = 2 To n
x = ReadText.ReadLine()
外部ファイル
から読み込み
If x > xmax Then
xが最大値より大きければ，
xmax = x
最大値を置き換える．
ElseIf x >= xmin Then
xは最大値より小さい．
このとき，xの値が最小値より
Else
大きい場合は，何もしない．
xmin = x
End If
それ以外の場合は
Next
最小値を置き換える．
Console.WriteLine("最大の値は{0}", xmax)
Console.WriteLine("最小の値は{0}", xmin)
ReadText.Close()
開いたファイルは閉じておく
最大値と最小値（改）：出力例
Streamクラスを用いたファイルの接続
外部ファイルにデータを書き込む場合
プログラム中における
ファイルの名前
…
Dim インスタンス名 As New IO.StreamWriter( _
“ファイルの絶対パス”, _
[True または False], [文字コードの指定])
…
インスタンス名.
‘True’のときは追記
WriteLine：ファイルに書き込む（改行）
Write ：ファイルに書き込む（改行無し）
…
インスタンス名.Close()
ファイルを閉じる
外部ファイルへのデータの書き出し：例文
Writerとして,ファイル
“D:\...\result.txt”を接続
Dim Writer As New IO.StreamWriter( _
"D:\...\result.txt")
Dim x As Single = 3, y As Single
‘True’と書かれていないので，
y = Math.Sqrt(x)
ファイルは上書きされる
Writer.Write(y)
‘y’の値を，Writerとして
接続したファイルに書き込む
Writer.Close()
ファイルを閉じる
情報基礎実習I
（第５回）
木曜４・５限
担当：北川 晃
例題：関数のグラフの作成
区間 x0  x  x0  1 において，正弦関数の
グラフを作成せよ．
考え方：
• x0をキーボードから読み込み，x=x0から0.1刻みで
x=x0+1まで変化させる．
• それぞれのxについて，y=Math.Sin(x)を計算する．
• x,yの組をCSV (Comma Separated Value) 形式で
ファイルに書き出す⇒Excelで読み込み
CSV形式のファイル
• テキストエディタで開くと…
• Excelで開くと…
三角関数のグラフ：プログラム例
Writerとして,ファイル
“D:\...\result.csv”を接続
Dim x0, x, y As Single
Dim Writer As New IO.StreamWriter( _
"D:\...\result.csv",True)
ファイルがある場合は追記
Console.Write("初期値x0を入力してください：x0=")
x0 = Console.ReadLine()
For x = x0 To x0 + 1.0 Step 0.1 Writerとして接続した
ファイルに書き込む
y = Math.Sin(x)
Writer.WriteLine(" {0,10}, {1,10}", x, y)
Next
コンマで区切る
ファイルを閉じる
完了を知らせる出力
Writer.Close()
Console.WriteLine("ファイル書き込み完了しました．")
三角関数のグラフ：出力例
追記されている
三角関数のグラフ：出力例（続き）
データの列を選択
三角関数のグラフ：出力例（続き）
プログラミング演習
区間 0  x  10 において，正弦関数 y  sin x
およびその導関数，２階導関数のグラフを作成せよ．
考え方：
• オイラーの差分公式を用いる． y ⇒ f  x   sin x
df  x  f  x  h   f  x 

dy ⇒
dx
h
d 2 f  x f  x  h  2 f  x  f  x  h

d2y ⇒
2
dx
h2
• x, y, dy, d2yの各値を，CSV形式で
外部ファイルに書き出す．
三角関数の導関数：出力例
三角関数の導関数：プログラム例
Writerとして,ファイル
“D:\...\result.csv”を接続
Dim x, y, dy, d2y, h As Single
Dim Writer As New IO.StreamWriter("D:\...\result.csv")
h = 0.01
微小量を定める
For x = 0 To 10 Step 0.1
導関数の計算
y = Math.Sin(x)
dy = (Math.Sin(x + h) - Math.Sin(x)) / h
d2y = (Math.Sin(x + h) - 2 * Math.Sin(x) _
+ Math.Sin(x - h)) / h ^ 2
Writer.WriteLine("{0,10},{1,10},{2,10},{3,10}", _
x, y, dy, d2y)
コンマで区切る
Next
Console.WriteLine("ファイルの書き込み終了しました．")
Writer.Close()
ファイルを閉じる
完了を知らせる出力
プログラミング演習
次の微分方程式の初期値問題をオイラー法により数値的に解け．
dy
y  x  0, y  0   2
dx
 0  x  2
考え方：
• オイラーの差分公式を利用する．
dy
 f  x, y 
dx
⇒
yi  yi 1  hf  x, yi 1 
• 0  x  2 について，繰り返し計算を行う．
• x=0のとき， yi 1=y0=2として， yi =yを計算する．
• xとyを書き出し，y0=yと置き直して
次のxについて計算を続ける．
微分方程式（オイラー法）：出力例
微分方程式（オイラー法）：プログラム例
Writerとして,ファイル
“D:\...\result.csv”を接続
Dim x, y, y0, h As Single
Dim Writer As New IO.StreamWriter("D:\...\result.csv")
h = 0.01 : y0 = 2
刻み幅，初期値の設定
Writerとして接続した
For x = 0 To 2 Step h
ファイルに書き込む
y = y0 + h * f(x, y0)
Writer.WriteLine("{0,10}, {1,10}", x, y)
y0 = y
コンマで区切る
Next
次の計算のための置き直し
Console.WriteLine("ファイルの書き込み終了しました．")
Writer.Close()
ファイルを閉じる
完了を知らせる出力
微分方程式（オイラー法）：プログラム例（続き）
Function f(x, y0)
Dim y As Single
y = -x / y0
Return y
End Function
関数プロシージャ部分
情報基礎II
（第５回）
月曜４限
担当：北川 晃
プログラミング演習
ニュートン法により，方程式
根を計算し表示するプログラムを作れ．
•ニュートン法
接線と 軸の交点を
求め，次の接線を引く．
ニュートン法：考え方
•
•
を通る接線：
軸との交点
この操作を一定の
精度まで繰り返す．
：
ニュートン法：アルゴリズム
•
x0 , x  1,   106 を定義する
•
以下の操作を繰り返し行う
 x0  x を代入
f  x0 
 x  x0 
により，次の座標を計算
f   x0 
 x, f  x  の値を書き出す
x  x0

  となるまで繰り返す
x0
• 最終的な x を書き出す
• 関数プロシージャで， f  x  , f   x  を定義する
ニュートン法：出力例
二分法よりも
収束が速い
ニュートン法：プログラム例
Sub Main()
Console.Title = "ニュートン法による求根"
Dim x As Single = 1, x0 As Single
Dim eps As Single = 10 ^ -6
Do
x0 = x
x = x0 - f(x0) / df(x0)
Console.WriteLine("{0,10},
{1,10}", x, f(x))
Loop Until Math.Abs((x - x0) / x0) < eps
Console.WriteLine("解はx={0}", x)
End Sub
条件を満たす
まで繰り返し
ニュートン法：プログラム例
Function f(x)
Dim y As Single
y = x - Math.Cos(x)
Return y
End Function
Function df(x)
Dim dy As Single
dy = 1 + Math.Sin(x)
Return dy
End Function
導関数の定義
（手で計算して与える）
配列とは？
表を一つの変数のように扱う
•一次元の配列：
→ a(i)
•二次元の配列：
→ b(i,j)
ベクトル
行列
配列の表記法
配列内の個々のデータ（配列要素）は，
配列名に添え字を付けて表す．
•alpha(16)
•n(5,1)
•p(i,j)
•b(i+1)
•x(2*n-1)
•k(l(m))
配列の引数には，
整数型の式，関数
なども許される
配列の宣言
二次元，整数型
の配列の宣言
b(0,0)～b(0,8)
b(1,0)～b(1,8)
…
b(8,0)～b(8,8)
Dim a(10) As Single
Dim b(8,8) As Integer
Dim c(3,5) As String
一次元，
単精度整数型
の配列の宣言
a(0)～a(10)
• 配列の番号は0から始まる
• 使わない要素は0と見なされるだけなので，
少し余裕を見て大きめに宣言するとよい
配列の操作
•配列Aの内容をBにコピーする（下限1，上限N）．
For i As Integer = 1 To n
b(i)=a(i)
Next
•行列A，Bの和を作ってCに代入する（M行N列とする）．
For i as Integer = 1 To m
For j As Integer = 1 To n
c(i,j) = a(i,j) + b(i,j)
Next j
Next i
例題:九九の表
九九の表を書き出すプログラムを作れ．
1
1
2
3
4
5
6
7
8
9
2
3
4
5
6
7
8
9
九九の表：プログラム例
行ごとに
改行する
九九の表：プログラム例
Console.Title = "九九の表"
Dim i, j, kuku(9, 9) As Integer
For j = 1 To 9
For i = 1 To 9
kuku(i, j) = i * j
表の右端で改行する
If i <> 9 Then
Console.Write("{0,4}", kuku(i, j))
Else
Console.WriteLine("{0,4}", kuku(i, j))
End If
Next
Next
ベクトルの内積
•ベクトルAとベクトルBの内積を計算する（下限1，上限N）．
s = 0.0
For i As Integer = 1 To n
s = s + a(i) * b(i)
Next
行列の積の成分計算
•行列Aと行列Bの積を計算する（下限1，上限N）．
第(i,j)成分は・・・
s = 0.0
For k As Integer = 1 To N
s = s+a(i,k)*b(k,j)
Next k
情報基礎実習I
（第６回）
木曜４・５限
担当：北川 晃
プログラミング演習
3×3の正方行列A，Bを外部ファイルからデータとして
読み込み，その積C=ABを計算するプログラムを作れ．
 2 1 4 


A   0 3 2 
 2 1 1 


data_a.txt
-2
1
4
0
3
-2
2
-1
1
 1 2 3 


B   3 0 2 
 0 1 5 


data_b.txt
1
2
-3
-3
0
2
0
-1
5
行列の積：出力例
行ごとに
改行する
行列の積：プログラム例
Dim ReadText1 As New IO.StreamReader( _
"D:\...\data_a.txt", System.Text.Encoding.Default)
Dim ReadText2 As New IO.StreamReader( _
"D:\...\data_b.txt", System.Text.Encoding.Default)
Dim n As Integer = 3
Dim a(10, 10), b(10, 10), c(10, 10) As Single
二つの外部
For i As Integer = 1 To n
ファイルを接続
For j As Integer = 1 To n
a(i, j) = ReadText1.ReadLine()
配列の宣言
b(i, j) = ReadText2.ReadLine() （サイズは大きめに）
Next
行列データの
Next
読み込み
ReadText1.Close()
ReadText2.Close()
ファイルを閉じる
行列の積：プログラム例（続き）
For i As Integer = 1 To n
For j As Integer = 1 To n
積の(i,j)成分の計算
c(i, j) = 0.0
For k As Integer = 1 To n
c(i, j) = c(i, j) + a(i, k) * b(k, j)
Next
行の右端で改行する
If j <> n Then
Console.Write("{0,10}", c(i, j))
Else
Console.WriteLine("{0,10}", c(i, j))
End If
Next
Next
CSV形式のファイルからのデータ読み込み
data.csv
1,
2,
3,
4,
5,
10
20
30
40
50
a(1,0)=1,
a(2,0)=2,
a(3,0)=3,
a(4,0)=4,
a(5,0)=5,
a(1,1)=10
a(2,1)=20
a(3,1)=30
a(4,1)=40
a(5,1)=50
CSV形式からのデータ読み込み：プログラム例
Dim ReadText As New IO.StreamReader( _
"D:\...\data.csv", System.Text.Encoding.Default)
データ１行を文字列のs
Dim s, items(10) As String
へ，分割して配列の
Dim a(10, 10) As Single
For i As Integer = 1 To 5
s = ReadText.ReadLine()
items = Split(s, ",")
For j As Integer = 0 To 1
a(i, j) = CSng(items(j))
Next j
items()へ
データを格納する配列
sをコンマの位置で区切る
文字列から
単精度実数型へ
Console.WriteLine("a({0},0)={1,4}, a({0},1)={2,4}", _
i, a(i, 0), a(i, 1))
Next i
ReadText.Close()
データの型の変更
• Cint(x): xを整数型へ変換
• CStr(x): xを文字列へ変換
• CSng(x): xを単精度実数型へ変換
• CDbl(x): xを倍精度実数型へ変換
• CBool(x): xを論理型へ変換
Subプロシージャとは
• 主プログラムの一部を外部の副プログラムに移す
• 繰り返し同じ記述をする場合などに有効
• Functionプロシージャとは異なり，
主プログラムに値は返さない
• 主プログラムと変数のやりとりをすることもできる
Mainプログラムも，
プログラムで
Sub Main()
Subプロシージャの一つ
共有する変数は，
…
Mainよりも外で
プロシージャ名(変数)
…
宣言する
End Sub
Sub プロシージャ名(変数)
値は返さないので，
文ブロック
“Return *”はいらない
End Sub
Subプロシージャの例
Sub Main()
For i As Integer = 1 To 20
If i - (i \ 3) * 3 = 0 Then
fizz(i)
‘fizz’という名の
Else
Subプロシージャ
Console.WriteLine(i)
を呼び出す
End If
Next
End Sub
iの値と，’Fizz’と
書き出すプログラム
Sub fizz(i)
Console.WriteLine("{0} Fizz", i)
End Sub
Subプロシージャの例：出力例
情報基礎実習I
（第７回）
木曜４・５限
担当：北川 晃
データの統計処理に関する諸問題
• データの分布の様子
• データの期待値（平均値）
• データの分散，標準偏差（ばらつきの度合い）
• 回帰直線へのフィッティング（最小二乗法）
• 一様乱数の発生
• 正規乱数への変換
• モンテカルロシミュレーション
平均値と標準偏差
n個のデータx1, x2, …, xnが与えられている．
データを逐次読み込んで，その平均値と
標準偏差を求めよ．
平均値：
標準偏差：
平均値と標準偏差：具体例
(i) N≧2のとき
：平均値
：標準偏差
平均値と標準偏差：具体例（続き）
(ii) N＝1のとき
：平均値
ばらつきゼロ
（標本は一つなので当然）
(iii) N＝0のとき
数値がありません！
プログラミング演習
• 外部データ’normal_data.txt’よりデータ点数および
各データを読み込んで，それらの平均値を計算す
るプログラムを作れ．
• 上記のプログラムをSubプロシージャに書き直し，平
均値と標準偏差を計算するプログラムを作れ．
出力例：平均値の計算
プログラム例：平均値の計算
Dim a(100), ave As Single, s As Single = 0, n As Integer
Dim ReadText As New IO.StreamReader( _
"D:\…\normal_data.txt", System.Text.Encoding.Default)
n = ReadText.ReadLine()
For i As Integer = 1 To n
a(i) = ReadText.ReadLine()
Next
データ点数の
読み込み
データを配列
へ読み込む
For i As Integer = 1 To n
データの和の計算
s = s + a(i)
Next
ave = s / n
平均値の計算
Console.WriteLine("平均はE={0,8}", ave)
ReadText.Close()
標準偏差の計算：考え方
• 平均値の計算のプログラムより，データの和，
平均値の計算，平均値の書き出しの部分を
Subプロシージャとして，分離する．
• 配列’a()’，変数’ave’はSubプロシージャでも用いるので，
共通の変数として宣言する．
• その他，Main()で用いる変数，Subプロシージャで
用いる変数などを整理する．
• 標準偏差の計算部分を加える．
出力例：標準偏差の計算
プログラム例：標準偏差の計算
Dim a(100), ave As Single
Sub Main()
Dim var, sd As Single, s2 As Single = 0, n As Integer
Dim ReadText As New IO.StreamReader( _
"D:\…\normal_data.txt", System.Text.Encoding.Default)
データ点数の
読み込み
n = ReadText.ReadLine()
For i As Integer = 1 To n
a(i) = ReadText.ReadLine()
Next
データを配列
へ読み込む
average(n)
平均値の計算
For i As Integer =
s2 = s2 + a(i)
Next
var = s2 - n * ave
sd = Math.Sqrt(var
1 To n
^ 2
二乗の和の計算
^ 2
/ n)
標準偏差の計算
プログラム例：標準偏差の計算（続き）
Console.WriteLine("標準偏差は{0,8}", sd)
標準偏差の
書き出し
ReadText.Close()
End Sub
Sub average(n)
Dim s As Single = 0
For i As Integer = 1 To n
s = s + a(i)
Next
ave = s / n
データの和の計算
平均値の計算
Console.WriteLine("平均はE={0,8}", ave)
End Sub
平均値の書き出し
情報基礎II
（第７回）
月曜４限
担当：北川 晃
例題：平均値を求める関数副プログラム
データ点数nとa(i) (i=1,…,n)を引数として，それらの
平均値を返す関数副プログラムを作れ．
関数プロシージャの引数には，配列を取ることも可能．
配列
Sub Main()
Dim a(10), ave As Single, n As Integer
…
ave = average(n,a)
…
End Sub
配列
Function average(n,a)
…
Return ave0
配列
End Function
平均値を求める関数副プログラム：プログラム例
Sub Main()
Dim a(10000), ave As Single, n As Integer
Dim ReadText As New IO.StreamReader( _
"D:\…\normal_data.txt", System.Text.Encoding.Default)
n = ReadText.ReadLine()
For i As Integer = 1 To n
a(i) = ReadText.ReadLine()
Next
ReadText.Close()
ave = average(n, a)
Console.WriteLine("平均はE={0,8}", ave)
End Sub
平均値を求める関数副プログラム：プログラム例
Function average(n, a)
Dim s As Single = 0, ave As Single
For i As Integer = 1 To n
s = s + a(i)
Next
ave = s / n
Return ave
End Function
関数副プロシージャで，
以下のものは宣言不要
• 共通に宣言した変数
• 関数の仮引数
最小二乗法による直線の推定
n個のデータの真ん中を通るように
直線を引きたい
y
y  ax  b
傾きa, 切片bはいくらにすればよいか？
回帰直線
 xi , yi 
i番目のデータと直線とのズレをεiとする．
yi  axi  b   i
x
E      yi  axi  b 
2
i
i
2
i
の値を最小にするようなa, bを決める
最小二乗法による直線の推定（つづき）
E
 2  yi  axi  b   xi   0
a
i


2
2
x
y

a
x

b
x

n
xy

ax
 bx  0
ii i i
i
i
i
E
 2  yi  axi  b  1  0
b
i
 y  a x  b  n  y  ax  nb   0
i
i
i
i
上の条件式をa, bについて解く
a
xy  x  y
x x
2
2
b  y  ax
x 2 ：二乗の平均
2
x ：平均の二乗
最小二乗法の計算
x
y
xy
xy
1.2
2.2
2.1
3.8
3.3
5.6
4.1
7.1
5.0
8.8
a
xy  x  y
x x
2
2
x2
x2
b  y  ax
x
y
情報基礎実習I
（第8回）
木曜４・５限
担当：北川 晃
プログラミング演習
‘least_square_data.csv’より，データの点数nと，(xi,yi) (i=1,…,n)
を読み込んで，最小二乗法よりその回帰直線y=ax+bを求めよ．
n
x
n
x
i 1
i
xy 
n
n
y
x y
i
i 1
i
n
n
 yi
x2 
i 1
n
2
x
i
i 1
n
配列a(i)と，要素数nを引数として，
平均値’ave’を返す関数を用いる
a
xy  x  y
x x
2
2
b  y  ax
least_square_data.csv
5
1.2,
2.1,
3.3,
4.1,
5.0,
2.2
3.8
5.6
7.1
8.8
最小二乗法による回帰直線：出力例
データには有効数字
二桁分しか信頼性がない
最小二乗法による回帰直線：プログラム例
Sub Main()
Dim n As Integer, s, items(10) As String, a, b As Single
Dim x(10), x2(10), y(10), xy(10), x_a, y_a, x2_a, xy_a As Single
Dim ReadText As New IO.StreamReader( _
"D:\…\least_square_data.csv", System.Text.Encoding.Default)
n = ReadText.ReadLine()
For i As Integer = 1 To n
s = ReadText.ReadLine()
items = Split(s, ",")
x(i) = CSng(items(0))
y(i) = CSng(items(1))
x2(i) = x(i) ^ 2
xy(i) = x(i) * y(i)
Next
ReadText.Close()
• xi2
• xiyi
の計算
最小二乗法による回帰直線：プログラム例
x_a = average(n, x)
y_a = average(n, y)
xy_a = average(n, xy)
x2_a = average(n, x2)
それぞれの
平均値の計算
a = (xy_a - x_a * y_a) / (x2_a - x_a ^ 2)
傾き，切片の計算
b = y_a - a * x_a
Console.WriteLine("回帰直線は，y={0}x+{1}", a, b)
End Sub
Function average(n, a)
Dim s As Single = 0, ave As Single
For i As Integer = 1 To n
s = s + a(i)
Next
ave = s / n
Return ave
End Function
乱数とは？
サイコロを振って出る目の数のように，予測はできないが，
ある確率法則に従うでたらめな数．
 一様乱数
 正規乱数
 ポアッソン乱数
乱数の利用：
1. 自然科学および社会科学の問題のシミュレーション
2. 暗号の秘密鍵生成
乱数の発生方法
1. サイコロを振る．
例：
6
4
6
4
3
4
3
2
3
5
4
3
1
2
2
2
4
6
2
1
5
6
3
5
3
4
4
1
2
6
1
6
2. 自然現象を利用する（電子管のノイズ，放射性崩壊など）
3. 一つ前の値から次の値を計算する乱数列を生成する
（擬似乱数）．
混合型合同法（擬似一様乱数列の生成法）
（μを法として合同）
疑似乱数列の特徴
•生来の乱数ではないので（初期値を与えている），
同じ条件で計算すれば，再現性がある．
•周期がある．少なくとも
回後には，同じ数列が現れる．
を大きくとる．
16ビットの乱数列だと・・・
  2  32768
15
（計算機で使える最大の数を使うとよい）
例題:疑似乱数列の発生
混合型合同法を用いて，乱数の初期値より，
擬似乱数列を生成するプログラムを作れ．
考え方：
1. 初期値
2.
を読み込む．
を計算し， で割ったあまりを計算する．
3. あまりを次の乱数として，
とおく．
4. さらに次の乱数を計算する．
  2 ,   12869, c  6925
15
疑似乱数列の発生：出力例
疑似乱数列の発生：プログラム例
Dim mu As Integer = 2 ^ 15
Dim x, lambda, c As Integer
Console.WriteLine("xの初期値(0-32768)を入力して下さい")
Console.Write("x0=")
x = Console.ReadLine()
lambda = 12869
c = 6925
For i As Integer = 1 To 20
x = (lambda * x + c) Mod mu
Console.WriteLine("{0,8}", x)
Next
プログラミング演習
疑似乱数列を発生させるプログラムを用いて，
六面サイコロの出目を生成するプログラムを作れ．
考え方
• 混合型合同法では，0≦x＜μの乱数が得られる．
• 得られた乱数をμで割れば，[0,1)の乱数が得られる．
• [0,1)の規格化乱数が得られれば，これに(b－a)
をかけてaを加えることで，[a,b)の乱数が得られる．
• 実数で得られる乱数列を整数化する．
サイコロの出目：出力例
サイコロの出目の発生：プログラム例
Dim mu As Integer = 2 ^ 15
Sub Main()
Console.Title = "乱数の発生"
Dim x, x_dice As Integer, n As Integer = 100
Console.WriteLine("xの初期値(0-32768)を入力して下さい")
Console.Write("x0=")
一様乱数を生成する関数
x = Console.ReadLine()
For i As Integer = 1 To n
x_dice = Fix(6 * uni_rnd(x) / mu + 1)
If i Mod 10 <> 0 Then
Console.Write("{0,5}", x_dice)
1≦x＜7の
Else
Console.WriteLine("{0,5}", x_dice) 実数列を生成
End If
x = uni_rnd(x)
Next
xを次の値に置き直す
End Sub
サイコロの出目の発生：プログラム例（つづき）
Function uni_rnd(x) As Single
Dim lambda, c As Integer
lambda = 12869
c = 6925
x = (lambda * x + c) Mod mu
Return x
End Function
一様乱数を計算する
関数副プログラム
情報基礎II
（第８回）
月曜４限
担当：北川 晃
プログラミング演習
y
1
－1≦x＜1，－1≦y＜1の
範囲に無作為にn個の点を打ち，
そのうち単位円内部にある点の
1
O
数をncとする．nc/nの値を計算せよ．
モンテカルロ法
考え方:
• 領域は対称なので，第一象限だけを考えればよい．
• 乱数により各点を計算し，x2+y2≦1ならばncを1だけ増やす．
• 各領域に点が打たれる頻度が，面積に比例するので…
x
モンテカルロ法：プログラム例（つづき）
Dim mu As Integer = 2 ^ 15
Sub Main()
Console.Title = "モンテカルロ法による円周率の計算"
Dim c, n, x, y As Integer
Console.WriteLine("繰り返し回数nを入力してください")
Console.Write("n=")
n = Console.ReadLine()
x = 0
y = 2000
c = 0
初期値は固定した
円の中にある数のカウンター
座標の計算
For i As Integer = 1 To n
x = uni_rnd(x)
y = uni_rnd(y)
If (x / mu) ^ 2 + (y / mu) ^ 2 <= 1 Then c = c + 1
Next
座標が円の中にあるか判定
モンテカルロ法：プログラム例（つづき）
Console.WriteLine("π={0}", 4 * c / n)
End Sub
Function uni_rnd(x) As Single
Dim lambda, c As Integer
lambda = 12869
c = 6925
x = (lambda * x + c) Mod mu
Return x
End Function
計算値の書き出し
モンテカルロ法：出力例
論理型変数
•「真」もしくは「偽」に関する情報処理を扱う．
•処理規則は論理代数（ブール代数）に従う．
•論理定数：真を’True’で，偽を’False’で表し，
これ以外の値は取らない．
論理演算子
• a = True
• b = False
• c = a And b
• d = Not b
•
•
•
•
•
Not
And
Or
=
<>
(
(
(
(
(
)
)
)
)
 )
：否定
：論理積
：論理和
：論理等価
：論理非等価
論理演算子
書き方
結果が真になるための条件
Not X
X And Y
X Or Y
X = Y
X <> Y
Xが真でない
X，Yが共に真
X，Yの少なくとも一方が真
XとYが共に真，または共に偽
XとYの内の一方が真で，他方が偽
上記以外のときは，結果が偽
例題：論理代数による演算処理
Dim a, b, c, d, e, f, g, h As Boolean
a = True
b = False
aに「真」を，bに
「偽」を代入する
c = a
d = Not a
cにaの値を，
dにbの否定を代入する
e
f
g
h
=
=
=
=
a
a
a
a
And b
Or b
= b
<> b
g = (a = b)と書いてもよい
一つ目の“=”は「代入」を，
二つ目は「論理等価」を
表していることに注意
Console.WriteLine("a={0,6}",
Console.WriteLine("c={0,6}",
Console.WriteLine("e={0,6}",
Console.WriteLine("g={0,6}",
a)
c)
e)
g)
:
:
:
:
C:
D:
E:
真
偽
偽
F:
真
G:
偽
H:
真
Console.WriteLine("b={0,6}",
Console.WriteLine("d={0,6}",
Console.WriteLine("f={0,6}",
Console.WriteLine("h={0,6}",
b)
d)
f)
h)
論理代数による演算処理：出力例
A:
B:
C:
D:
E:
真
偽
真
偽
偽
F:
真
G:
偽
H:
真
例題：真理値表
論理式
a  b  c 
の真理値表を与えるプログラムを作れ．
真理値表：
変数の取り得るすべての値の組み合わせに対し，
論理式がとる値を表にしたもの．
例：a∧bの真理値表
a
b
ab
真
真
偽
偽
真
偽
真
偽
真
偽
偽
偽
真理値表：出力例
要素の数を
指定しない
真理値表：プログラム例
Dim v() As Boolean = {True, False}
配列に初期値を
代入する場合
Console.WriteLine("
a
b
c result")
Console.WriteLine("------------------------------------")
For i As Integer = 0 To 1
For j As Integer = 0 To 1
For k As Integer = 0 To 1
Console.WriteLine(" {0,8} {1,8} {2,8} {3,8}", _
v(i), v(j), v(k), v(i) And Not (v(j) Or v(k)))
Next
Next
a bc
a, b, c
Next


情報基礎実習I
（第9回）
木曜４・５限
担当：北川 晃
例題：エラトステネスのふるい
n までの素数を求めて出力するプログラムを作れ．
アルゴリズム：エラトステネスのふるい
•2の倍数（2自身を除く）に全部印をつける．
•3の倍数（3自身を除く）に全部印をつける．
•5の倍数（5自身を除く）に全部印をつける．
•…
• n まで全部の倍数に印をつけたとき，
印がつかないで残っている数は，
どの数の倍数でもないから素数である．
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17…
エラトステネスのふるい：アルゴリズム
• 上限となる整数nを読み込む．
• i=3以上の奇数について調べる．
• c(i)という配列（印をつけるのに用いる）のすべての
成分に，「真」を代入する．
• エラトステネスのふるいの方法で，
各整数の倍数に印をつける．
• 印なしを「真」，印ありを「偽」として区別する．
• ふるいをかける整数の最初の値を，
配列成分p(m)に代入する．
• これをnまで繰り返し，最後に配列p(m)を書き出す．
エラトステネスのふるい：出力例
エラトステネスのふるい：プログラム例
Console.Title = "nまでの素数の探索"
Dim c(10000) As Boolean
Dim i, j, m, n, p(10000) As Integer, l As Integer = 1
Console.WriteLine("上限となる値を入力して下さい")
Console.Write("n=")
n = Console.ReadLine()
'c(i)は素数かどうかのチェック（=Trueは素数，=Falseは素数でない）
'mは素数列の項番号
'素数列の初項
m = 1
p(m) = 2
'3以上の奇数について，すべてに一旦，素数のチェックを入れる(True)
For i = 3 To n Step 2
c(i) = True
Next
エラトステネスのふるい：プログラム例（つづき）
For i = 3 To n Step 2
‘iのチェック(c(i))が入っていない(True)場合
If c(i) = True Then
‘素数の項数mを1増やし，iを素数としてp(m)に書き出す．
m = m + 1
p(m) = i
'iとそれ以降の倍数のチェック(c(i))を入れる(False)
For j = i To n Step i
c(j) = False
Next
End If
Next
For i = 1 To m
If (i = m) Or (i Mod 10 = 0) Then
Console.WriteLine("{0,5}", p(i))
Else
Console.Write("{0,5}", p(i))
End If
Next
情報基礎II
（第９回）
月曜４限
担当：北川 晃
Visual Studio用語の整理
• プロジェクト(project)：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．プロジェクトごとに
プログラムを作成して保存する．
• ソリューション(solution)：１つまたは複数のプロジェクトと
それ全体を含むもの．ソリューションには，C#など
VSの他の言語のプロジェクトを含むことができる．
• フォーム(form)：Windows上でアプリケーションを表示する
元になる設計用のウィンドウで，表示されるアプリケー
ションのデザインは，このフォーム上で設計する．
Visual Studio用語の整理（つづき）
• プロパティ(property)：フォームやコントロールの種々の属性の
こと．プロパティウィンドウを開いて設定するか，コードを
用いて設定する．
• コントロール(control)：フォーム上に配置するボタンやテキスト
などの部品（ツール）．各種コントロールは式画面の
左側のツールボックスから選択してフォーム上に配置する．
• オブジェクト(object)：プロジェクトを構成するフォームや
コントロールなど動作（イベント）の対象となるものの総称．
コードだけでなくオブジェクトを使ってプログラムを作成する
言語（Visual Basicなど）をオブジェクト指向言語という．
Visual Studio用語の整理（つづき）
• イベント(event)：ユーザーがフォームやコントロールなど各種の
オブジェクトに対し行う動作（例：マウスでボタンをクリック）．
• メソッド(method)：ユーザーがフォームやコントロールなど各種の
オブジェクトを操作する命令．
• コード(code)：予約語などを使って記述する狭義のプログラムの
こと．コードを作成することをコーディングという．
• プロシージャー(procedure)：各オブジェクトについてのコードを
記述した一連の処理のまとまりのこと（例：Private Subから
End Subまでの範囲）
Windowsフォームアプリの作成
例題：文字の表示
フォームに，「今日はよいお天気ですね」と
表示するプログラムを作成せよ．
フォームのタイトルの入力
‘Form1’が「文字の表示」に変わる
Textの項，「文字の表示」に書き換え
ラベルの設置
もう一度「ツールボックス」を
クリックすると，メニューが閉じる
文字列の設定
適当な位置に貼り付け
Textの項，「今日はよいお天気ですね」に書き換え
Windowsフォームアプリの実行
Windowsフォームアプリの保存
ツールボックスの再表示
「ツールボックス」
が消えた場合
例題：文字の表示と変更
先の例題を，文字をラベルの中央に，背景色を白，
枠を実線，文字色を赤，字体をメイリオで太字，14ptに
変更し，次のように表示せよ．
ラベルのプロパティ
ラベルの上
で右クリック
テキストの
位置の調整
フォントの変更
ウィンドウのサイズを，
マウスで適当に調節する
フォントの
変更
文字列の枠の設定
文字列の
枠線の設定
文字列背景の色の設定
文字列の
背景色の設定
文字の色の設定
文字列の
フォント色の設定
例題：コードによる文字の表示
日本語をクリックすると「おはよう！」と，英語をクリック
すると”Good Morning!”と表示するプログラムを作れ．
２つのラベルの貼り付け
二つのラベルを貼り付け，
それぞれ「日本語」，「英語」と書き換え
ラベル１のコードの入力
「日本語」を
ダブルクリック
ラベル１の動作の設定
コードエディタが開く
Label1.Text = "おはよう！"
Label1.ForeColor = Color.Red
Label1.BackColor = Color.Gold
Label1.BorderStyle = BorderStyle.Fixed3D
Label1.TextAlign = ContentAlignment.MiddleCenter
ラベル２のコードの入力
「英語」を
ダブルクリック
ラベル２の動作の設定
Label2.Text = “Good Morning!"
Label2.ForeColor = Color.Blue
Label2.BackColor = Color.Cyan
Label2.BorderStyle = BorderStyle.Fixed3D
Label2.TextAlign = ContentAlignment.MiddleCenter
アプリケーションの実行
例題：金額の計算
品物の単価と数量をキーボードから入力し，その金額
を表示するフォームアプリを作成せよ．
Label，Textboxの貼り付け
Label1～3を
貼り付け
ツールボックスより，
Textbox1～3を貼り付け
Label，Textboxの設定
それぞれ「単価」，
「数量」，「金額」と
書き換え，太字に
変更
Textを太字，
TextAlignを
”Left”に変更
Buttonの配置
ツールボックスより，
Button1を貼り付け
Buttonの設定
「計算」と書き換え，
太字に変更
ボタンを
ダブルクリックする
Buttonの設定
Val()は，括弧内の文字列を
数値に変換する関数
Dim tanka, suryo, kingaku As Integer
tanka = Val(TextBox1.Text)
suryo = Val(TextBox2.Text)
kingaku = tanka * suryo
TextBox3.Text = kingaku
情報基礎実習I
（第10回）
木曜４・５限
担当：北川 晃
Format関数
例:
Format(式，”書式”)
小数点以下
3桁目を
四捨五入
• Format(123.567, “General Number”)
123.567
• Format(123.567, “Fixed”)
123.57
• Format(1235.67, “Standard”)
1,235.67
• Format(123.567, “Percent”)
12356.70%
• Format(1235.67, “Currency”)
\1,236
• Format(123.567, “Scientific”)
1.24E+03
Fixedの表示に
3桁ごとにコンマ
先頭に\記号と
3桁ごとにコンマ
例:
Format関数（つづき）
• Format(123.567, “####”)
• Format(123.567, “0000”)
124
0124
• Format(123.567, “###.#”)
123.6
• Format(123.567, “###.#0”)
123.57
• Format(0.5, “###.##%”)
50.%
• Format(0.5, “###.#0%”)
50.00%
• Format(10000, “##,###円”)
10,000円
• Format(10000, “\\##,###”)
\10,000
0の場合は省略
0であっても表示
小数点以下2桁目を
四捨五入
小数点以下3桁目を
四捨五入
先頭に\記号と
3桁ごとにコンマ
プログラミング演習
2つの数を入力し，「計算」ボタンをクリック
すると，それぞれの計算結果を次のように
表示するプログラムを作れ．
四則演算:プログラム例
Label1～8，Textbox1～8，
Button1, 2の貼り付け
Dim m, n, wa, sa, seki, sho_int As Integer
Dim amari As Integer, sho As Single
m = Val(TextBox1.Text)
n = Val(TextBox2.Text)
wa = m + n : TextBox3.Text = wa
sa = m - n : TextBox4.Text = sa
seki = m * n : TextBox5.Text = seki
sho = m / n : TextBox6.Text = sho
sho_int = m \ n : TextBox7.Text = sho_int
amari = m Mod n : TextBox8.Text = amari
情報基礎II
（第１０回）
月曜４限
担当：北川 晃
例題：得点の評価
100点満点の得点を入力し，
 0点以上30点未満なら Terrible!!
 30点以上60点未満なら Bad!
 60点以上70点未満なら Good
 70点以上90点未満なら Great!
 90点以上なら Excellent!!
と表示するプログラムを作れ．
得点の評価：プログラム例
Label1，Textbox1，2，
Button1の貼り付け
得点の評価：プログラム例（つづき）
評価ボタン Dim point As Integer
の動作 point = Val(TextBox1.Text)
If point >= 90 Then
TextBox2.BackColor = Color.Blue
TextBox2.ForeColor = Color.White
TextBox2.Text = "Excellent!!"
ElseIf point >= 70 Then
TextBox2.BackColor = Color.Green
TextBox2.ForeColor = Color.White
TextBox2.Text = "Great!"
ElseIf point >= 60 Then
TextBox2.BackColor = Color.GreenYellow
TextBox2.ForeColor = Color.Black
TextBox2.Text = "Good"
得点の評価：プログラム例（つづき）
評価ボタン ElseIf point >= 30 Then
TextBox2.BackColor = Color.Yellow
の動作
TextBox2.ForeColor = Color.Black
TextBox2.Text = "Bad!"
Else
TextBox2.BackColor = Color.Red
TextBox2.ForeColor = Color.Black
TextBox2.Text = "Terrible!!"
End If
例題：円，球の評価
半径rの値を入力し，以下の計算のいずれかを
選択した後，結果を表示するプログラムを作れ．
 円の円周＝2πr
 円の面積＝πr2
 球の表面積＝4πr2
 球の体積＝4πr3/3
RadioButton
GroupBox
例題：円，球の評価
Label1，2，Textbox1，2，
Button1の貼り付け
RadioButton1～4の貼り付け
GroupBoxで囲む
円，球の評価：プログラム例（つづき）
計算ボタン
の動作
Dim r, p, result
r = Val(TextBox1.Text)
πの数値を与える
p = Math.PI
If RadioButton1.Checked Then result = 2 * p *
If RadioButton2.Checked Then result = p * r ^
If RadioButton3.Checked Then result = 4 * p *
If RadioButton4.Checked Then result = 4 / 3 *
TextBox2.Text = Format(result, "#,###.#0")
「各RadioButtonが
チェックされている」
が真か偽か？
r
2
r ^ 2
p * r ^ 3
情報基礎実習I
（第11回）
木曜４・５限
担当：北川 晃
例題：金額の計算
希望する商品すべてをクリックし，おのおのの個数を入力
したとき，合計金額を計算して表示するプログラムを作れ．
CheckBox
金額の計算：プログラム例
Label1～3，Textbox1～7，
Button1，2の貼り付け
CheckBox1～6の貼り付け
金額の計算：プログラム例（つづき）
Private Sub Button1_Click(sender As Object, e As EventArgs) …
Dim result As Integer = 0
各チェックボックスが真か偽か
If CheckBox1.Checked Then _
result = result + 150 * Val(TextBox1.Text)
If CheckBox2.Checked Then _
result = result + 200 * Val(TextBox2.Text)
…
If CheckBox6.Checked Then _
result = result + 150 * Val(TextBox6.Text)
TextBox7.Text = Format(result, "\\###,###")
End Sub
金額の表示の書式
Private Sub Button2_Click(sender As Object, e
CheckBox1.Checked = False : TextBox1.Text
CheckBox2.Checked = False : TextBox2.Text
…
CheckBox6.Checked = False : TextBox6.Text
End Sub
As EventArgs) …
= ""
= ""
= ""
各チェックボックスのチェックを外す
情報基礎II
（第１１回）
月曜４限
担当：北川 晃
プログラミング演習
高知大学の各学部を入力し，どこのキャンパスに
あるかを表示するプログラムを作れ．
各学部の所在地：プログラム例
Label1～3，TextBox1,2，
Button1の貼り付け
各学部の所在地：プログラム例（つづき）
「検索」
ボタン
Dim faculty As String
faculty = TextBox1.Text
Select Case faculty
Case "人文"
TextBox2.Text =
Case "教育"
TextBox2.Text =
Case "理"
TextBox2.Text =
Case "医"
TextBox2.Text =
Case "農"
TextBox2.Text =
Case Else
TextBox2.Text =
End Select
"朝倉"
"朝倉"
"朝倉"
"岡豊"
"物部"
"（存在しない）"
プログラミング演習
• ラジオボタンで高知大学の各学部を選択し，
どこのキャンパスにあるかを表示するプログラムを作れ．
学部の場所：プログラム例
Label1～4，TextBox1,2，
Button1,2，
RadioButton1～5の貼り付け
学部の場所：プログラム例（つづき）
If RadioButton1.Checked Then
TextBox1.Text = "人文"
TextBox2.Text = "朝倉"
ElseIf RadioButton2.Checked Then
TextBox1.Text = "教育"
TextBox2.Text = "朝倉"
ElseIf RadioButton3.Checked Then
TextBox1.Text = "理"
TextBox2.Text = "朝倉"
ElseIf RadioButton4.Checked Then
TextBox1.Text = "医"
TextBox2.Text = "岡豊"
ElseIf RadioButton5.Checked Then
TextBox1.Text = "農"
TextBox2.Text = "物部"
End If
「検索」
ボタン
学部の場所：プログラム例（つづき）
RadioButton1.Checked
RadioButton2.Checked
RadioButton3.Checked
RadioButton4.Checked
RadioButton5.Checked
TextBox1.Text = "" :
= False
= False
= False
= False
= False
TextBox2.Text = ""
「クリア」
ボタン
改行コード
• vbCr（キャリッジリターン）：行頭復帰
• vbLf（ラインフィード）：行送り
• vbCrLf：改行文字
• vbTab：タブ文字
縦方向は紙を動かし，
横方向はキャリッジを動かす
改行のための
レバー
システムにより様々なコードが混在しているので注意が必要
例題：10人の点数の平均点
10人のテストの点数データをキーボードから1つずつ
入力し，その平均点を計算して表示するプログラムを作れ．
入力のためのフォーム
（InputBox関数を使用）
10人の点数の平均点：プログラム例
Label1，Textbox1，
Button1，2の貼り付け
Label1に「ここにデータ
が表示されます」と入力
10人の点数の平均点：プログラム例（つづき）
Private Sub Button1_Click(sender As Object, e As EventArgs) …
Dim goukei, n, ten As Integer : Dim heikin As Single
goukei = 0 : Label1.Text = "入力データ" & vbLf
For n = 1 To 10
ten = InputBox("点数を入力してください", "点数")
Label1.Text = Label1.Text & Format(ten, " ##0")
goukei = goukei + ten
Next n
heikin = goukei / 10
TextBox1.Text = Format(heikin, "平均点は###.0点")
End Sub
Private Sub Button2_Click(sender As Object, e As EventArgs) …
End
End Sub
例題：多重ループ
2から20までの数について，1を除くすべての約数を
ラベルに表示するプログラムを作れ．
多重ループ：プログラム例
Label1，Button1，2
の貼り付け
多重ループ：プログラム例（つづき）
Private Sub Button1_Click(sender As Object, e As EventArgs) …
Dim n, m As Integer
Label1.Text = ""
For n = 2 To 20
Label1.Text = Label1.Text & Format(n, "##の約数は：")
For m = 2 To n
If n Mod m = 0 Then
Label1.Text = Label1.Text & Format(m, " ## ")
End If nをmで割って，余りがゼロなら約数なので書き出す
Next m
Label1.Text = Label1.Text & vbLf
Next n
End Sub
次のnの評価に移る前に改行コードを入れる
Private Sub Button2_Click(sender As Object, e As EventArgs) …
End
End Sub