今回のテーマは条件に応じて動作が変化するプログラムを書くことです。
ユーザの入力に応じた絵を書かせてみましょう。
次のプログラムを見てみましょう。
ここをクリックすると、以下のプログラムをダウンロードできます。
1: ※プログラム名：入力された番号の絵を書くプログラム 2: ※作成者：岡田 健 3: ※作成日：2009.11.11 4: 5: ※授業に必要なライブラリを取り込む。 6: TurtleLibraryを参照する。 7: 8: ※環境を初期化する。 9: ウィンドウを初期化する。 10: 亀を新規作成して、亀太郎と名付ける。 11: ウィンドウに亀太郎を追加する。 12: 13: 整数型を新規作成して、絵番号と名付ける。 14: 15: コンソールに「描きたい絵の番号を入力して下さい（１．家、２．星）」を出力する。 16: コンソールから整数を受け取って、それを絵番号に入れる。 17: 18: ※入力された番号が１ならば家を描く。 19: 絵番号＝１ならば｛ 20: 21: 整数型を新規作成して、長さと名付ける。 22: 整数型を新規作成して、角と名付ける。 23: 24: 長さに５０を入れる。 25: 角に９０を入れる。 26: 27: ※屋根を描く 28: 亀太郎を右に３０度回す。 29: 亀太郎を長さドット進める。 30: 亀太郎を右に１２０度回す。 31: 亀太郎を長さドット進める。 32: 亀太郎を右に１２０度回す。 33: 亀太郎を長さドット進める。 34: 35: ※本体を描く 36: 亀太郎を左に角度回す。 37: 亀太郎を長さドット進める。 38: 亀太郎を左に角度回す。 39: 亀太郎を長さドット進める。 40: 亀太郎を左に角度回す。 41: 亀太郎を長さドット進める。 42: 亀太郎を左に角度回す。 43: 亀太郎を長さドット進める。 44: 45: ※入力された番号が１以外ならば星を書く 46: ｝をして、そうでないならば｛ 47: 48: 整数型を新規作成して、長さと名付ける。 49: 整数型を新規作成して、角と名付ける。 50: 長さに１００を入れる。 51: 角に１４４を入れる。 52: 53: ※星を描く 54: 亀太郎を右に１８度回す。 55: 亀太郎を右に角度回す。 56: 亀太郎を長さドット進める。 57: 亀太郎を右に角度回す。 58: 亀太郎を長さドット進める。 59: 亀太郎を右に角度回す。 60: 亀太郎を長さドット進める。 61: 亀太郎を右に角度回す。 62: 亀太郎を長さドット進める。 63: 亀太郎を右に角度回す。 64: 亀太郎を長さドット進める。 65: 66: ｝をする。
いままでのプログラムでは、命令が必ず上から順番に全て実行されていました。 これを順次実行といいます。
今回登場する"条件分岐"を使うと、命令の実行される順番を変更、制御することができます。
条件分岐の一般的な形は次のとおりです。
[条件式]ならば｛ 処理A ｝をして、そうでないならば｛ 処理B ｝をする。
条件式が成立した場合には、処理Aが実行され、処理Bは実行されません。
逆に条件式が不成立の場合には、処理Bが実行され、処理Aは実行されません。
これをフローチャートと呼ばれる図を用いて書くと、次のようになります。
ちなみに、「そうでない」ブロックは必要が無ければ省略できます。次のような形になります。
[条件式]ならば｛ 処理A ｝をする。
このように書くと、条件式が成立した時に処理Aが実行され、 不成立の時には処理Aを飛ばします。
条件式の評価の過程を見ていきましょう。
複数に分岐するプログラムを書くこともできます。
次のじゃんけんプログラムを見てみましょう。
ここをクリックすると、以下のプログラムをダウンロードできます。
1: ※プログラム名：じゃんけんプログラム 2: ※作成者：岡田 健 3: ※作成日：2009.11.11 4: 5: ※授業に必要なライブラリを取り込む。 6: TurtleLibraryを参照する。 7: 8: ※環境を初期化する。 9: ウィンドウを初期化する。 10: 亀を新規作成して、亀太郎と名付ける。 11: ウィンドウに亀太郎を追加する。 12: 13: 整数型を新規作成して、じゃんけん手と名付ける。 14: 15: ※じゃんけんの手は、１をグー、２をチョキ、３をパーとする 16: 計算機が３でランダム数を生成して、それ＋１をじゃんけん手に入れる。 17: 18: ※グーの場合 19: じゃんけん手＝１ならば｛ 20: 21: 亀太郎を３０ドット進める。 22: 23: 亀太郎を左に３０度回す。 24: 亀太郎を２５ドット進める。 25: 亀太郎を右に６０度回す。 26: 亀太郎を２５ドット進める。 27: 亀太郎を右に１５０度回す。 28: 亀太郎を３０ドット進める。 29: 亀太郎を左に１８０度回す。 30: 亀太郎を２０ドット進める。 31: 32: 亀太郎を２０ドット進める。 33: 亀太郎を右に９０度回す。 34: 亀太郎を２０ドット進める。 35: 亀太郎を右に９０度回す。 36: 亀太郎を２０ドット進める。 37: 亀太郎を左に９０度回す。 38: 亀太郎を５ドット進める。 39: 40: 亀太郎を左に９０度回す。 41: 亀太郎を２０ドット進める。 42: 亀太郎を右に９０度回す。 43: 亀太郎を２０ドット進める。 44: 亀太郎を右に９０度回す。 45: 亀太郎を２０ドット進める。 46: 亀太郎を左に９０度回す。 47: 亀太郎を５ドット進める。 48: 49: 亀太郎を左に９０度回す。 50: 亀太郎を２０ドット進める。 51: 亀太郎を右に９０度回す。 52: 亀太郎を２０ドット進める。 53: 亀太郎を右に９０度回す。 54: 亀太郎を２０ドット進める。 55: 亀太郎を左に９０度回す。 56: 亀太郎を５ドット進める。 57: 58: 亀太郎を左に９０度回す。 59: 亀太郎を２０ドット進める。 60: 亀太郎を右に９０度回す。 61: 亀太郎を２０ドット進める。 62: 亀太郎を右に９０度回す。 63: 亀太郎を２０ドット進める。 64: 65: 亀太郎を６５ドット進める。 66: 67: ※チョキの場合 68: …をして、じゃんけん手＝２ならば… 69: 70: 亀太郎を３０ドット進める。 71: 72: 亀太郎を左に３０度回す。 73: 亀太郎を２５ドット進める。 74: 亀太郎を右に６０度回す。 75: 亀太郎を２５ドット進める。 76: 亀太郎を右に１５０度回す。 77: 亀太郎を３０ドット進める。 78: 亀太郎を左に１８０度回す。 79: 亀太郎を３０ドット進める。 80: 81: 亀太郎を左に１５度回す。 82: 亀太郎を８０ドット進める。 83: 亀太郎を右に１０５度回す。 84: 亀太郎を２０ドット進める。 85: 亀太郎を右に７５度回す。 86: 亀太郎を８０ドット進める。 87: 亀太郎を左に７５度回す。 88: 89: 亀太郎を左に７５度回す。 90: 亀太郎を８０ドット進める。 91: 亀太郎を右に７５度回す。 92: 亀太郎を２０ドット進める。 93: 亀太郎を右に１０５度回す。 94: 亀太郎を８０ドット進める。 95: 亀太郎を２０ドット進める。 96: 亀太郎を左に１０５度回す。 97: 亀太郎を５ドット進める。 98: 99: 亀太郎を左に９０度回す。 100: 亀太郎を２０ドット進める。 101: 亀太郎を右に９０度回す。 102: 亀太郎を２０ドット進める。 103: 亀太郎を右に９０度回す。 104: 亀太郎を２０ドット進める。 105: 亀太郎を左に９０度回す。 106: 亀太郎を５ドット進める。 107: 108: 亀太郎を左に９０度回す。 109: 亀太郎を２０ドット進める。 110: 亀太郎を右に９０度回す。 111: 亀太郎を２０ドット進める。 112: 亀太郎を右に９０度回す。 113: 亀太郎を２０ドット進める。 114: 115: 亀太郎を６５ドット進める。 116: 117: ※パーの場合 118: ｝をして、じゃんけん手＝３ならば｛ 119: 120: 亀太郎を３０ドット進める。 121: 122: 亀太郎を左に３０度回す。 123: 亀太郎を８０ドット進める。 124: 亀太郎を右に１２０度回す。 125: 亀太郎を２０ドット進める。 126: 亀太郎を右に６０度回す。 127: 亀太郎を４０ドット進める。 128: 亀太郎を左に１５０度回す。 129: 亀太郎を１５ドット進める。 130: 131: 亀太郎を８０ドット進める。 132: 亀太郎を右に９０度回す。 133: 亀太郎を２０ドット進める。 134: 亀太郎を右に９０度回す。 135: 亀太郎を８０ドット進める。 136: 亀太郎を左に９０度回す。 137: 亀太郎を５ドット進める。 138: 139: 亀太郎を左に９０度回す。 140: 亀太郎を８０ドット進める。 141: 亀太郎を右に９０度回す。 142: 亀太郎を２０ドット進める。 143: 亀太郎を右に９０度回す。 144: 亀太郎を８０ドット進める。 145: 亀太郎を左に９０度回す。 146: 亀太郎を５ドット進める。 147: 148: 亀太郎を左に９０度回す。 149: 亀太郎を８０ドット進める。 150: 亀太郎を右に９０度回す。 151: 亀太郎を２０ドット進める。 152: 亀太郎を右に９０度回す。 153: 亀太郎を８０ドット進める。 154: 亀太郎を左に９０度回す。 155: 亀太郎を５ドット進める。 156: 157: 亀太郎を左に９０度回す。 158: 亀太郎を８０ドット進める。 159: 亀太郎を右に９０度回す。 160: 亀太郎を２０ドット進める。 161: 亀太郎を右に９０度回す。 162: 亀太郎を８０ドット進める。 163: 164: 亀太郎を７５ドット進める。 165: 166: ※ 1,2,3 以外の場合 167: ｝をして、そうでないならば｛ 168: コンソールに「不正な数です。」を出力する。 169: ｝をする。
じゃんけんプログラムのような現実問題を扱うときに問題となるのは、 データ（グー、チョキ、パーの手）をどうコンピュータで扱えるようにするかです。 コンピュータでは、そのままこの概念を表すことができないので、 ここでは、1,2,3の数値で表すという方法で実現することを考えましょう。
このように、現実に即したプログラムを作成するためには、 データをコンピュータが扱う形式に変換するという作業が必要になります。 この作業のことをデータ構造の設計(モデル化)といいます。
else if 文を使うと、複数にわたる条件分岐を記述することができます。
記述例(書式)を以下に示します。ちなみに、一つのif文に対して、else if文はいくつでも書くことができます。
[条件式]ならば｛ 処理A ｝をして、[条件式]ならば｛ 処理B ｝をして、そうでないならば｛ 処理C ｝をする。
この場合のフローチャートは次のようになります。
次のプログラムを見てみましょう。
ここをクリックすると、以下のプログラムをダウンロードできます。
1: ※プログラム名：健康管理プログラム 2: ※ （身長と体重からローレル指数を計算し、体型に対するコメントを表示する） 3: ※作成者：岡田 健 4: ※作成日：2009.11.11 5: 6: ※授業に必要なライブラリを取り込む。 7: TurtleLibraryを参照する。 8: 9: 整数型を新規作成して、身長と名付ける。 10: 整数型を新規作成して、体重と名付ける。 11: 整数型を新規作成して、ローレル指数と名付ける。 12: 13: コンソールに「身長を入力して下さい。」を出力する。 14: コンソールから整数を受け取って、それを身長に入れる。 15: コンソールに「体重を入力して下さい。」を出力する。 16: コンソールから整数を受け取って、それを体重に入れる。 17: 18: ※ローレル指数を求める 19: ローレル指数に、体重×１０００００００÷身長÷身長÷身長を入れる。 20: 21: ※ローレル指数を表示する 22: コンソールに「ローレル指数は、」を出力する。 23: コンソールにローレル指数を出力する。 24: コンソールに「です。」を出力する。 25: コンソールに改行を出力する。 26: 27: ※体型に対するコメントを表示する 28: ローレル指数＜１００ならば｛ 29: コンソールに「やせすぎですね。」を出力する。 30: ｝をして、ローレル指数＜１１５ならば｛ 31: コンソールに「やせていますね。」を出力する。 32: ｝をして、ローレル指数＜１４５ならば｛ 33: コンソールに「普通ですね。」を出力する。 34: ｝をして、ローレル指数＜１６０ならば｛ 35: コンソールに「太っていますね。」を出力する。 36: ｝をして、そうでないならば｛ 37: コンソールに「太りすぎですね。」を出力する。 38: ｝をする。 39: 40: コンソールに改行を出力する。
今度のプログラムでは、ローレル指数の範囲に対応して、メッセージが変わっていますね。 このように、プログラムでは、変数に入っている値が同じかどうかを調べるだけでなく、 大きさの大小を比較して、条件を判定することもできます。
| 演算子 | 別の記述方法 | 表記例 | 評価 | かな漢字変換を使った入力方法 |
|---|---|---|---|---|
| ＝ | A＝B | AとBが同じ値の時成立(真) | ||
| ≠ | ！＝ | A≠B | AとBが同じ値でない時成立(true) | ＝を入力して変換すると、≠が出ます |
| ＞ | A＞B | AがBより大きい時成立(true) | ||
| ＜ | A＜B | AがBより小さい時成立(true) | ||
| ≧ | ＞＝ | A≧B | AがB以上の時成立(true) | ＞を入力して変換すると、≧が出ます |
| ≦ | ＜＝ | A≦B | AがB以下の時成立(true) | ＜を入力して変換すると、≦が出ます |
次のプログラムを見てみましょう。
ここをクリックすると、以下のプログラムをダウンロードできます。
1: ※プログラム名：健康管理プログラム 2: ※ （身長と体重からローレル指数を計算し、体型に対するコメントを表示する） 3: ※作成者：岡田 健 4: ※作成日：2009.11.11 5: 6: ※授業に必要なライブラリを取り込む。 7: TurtleLibraryを参照する。 8: 9: 整数型を新規作成して、身長と名付ける。 10: 整数型を新規作成して、体重と名付ける。 11: 整数型を新規作成して、ローレル指数と名付ける。 12: 13: コンソールに「身長を入力して下さい。」を出力する。 14: コンソールから整数を受け取って、それを身長に入れる。 15: コンソールに「体重を入力して下さい。」を出力する。 16: コンソールから整数を受け取って、それを体重に入れる。 17: 18: ※ローレル指数を求める 19: ローレル指数に、体重×１０００００００÷身長÷身長÷身長を入れる。 20: 21: ※ローレル指数を表示する 22: コンソールに「ローレル指数は、」を出力する。 23: コンソールにローレル指数を出力する。 24: コンソールに「です。」を出力する。 25: コンソールに改行を出力する。 26: 27: ※体型に対するコメントを表示する 28: ローレル指数＜１００ならば｛ 29: コンソールに「やせすぎですね。」を出力する。 30: ｝をして、ローレル指数≧１００かつローレル指数＜１１５ならば｛ 31: コンソールに「やせていますね。」を出力する。 32: ｝をして、ローレル指数≧１１５かつローレル指数＜１４５ならば｛ 33: コンソールに「普通ですね。」を出力する。 34: ｝をして、ローレル指数≧１４５かつローレル指数＜１６０ならば｛ 35: コンソールに「太っていますね。」を出力する。 36: ｝をして、ローレル指数≧１６０ならば｛ 37: コンソールに「太りすぎですね。」を出力する。 38: ｝をする。 39: 40: コンソールに改行を出力する。
今度のプログラムも、前例とやっていることは同じなのですが、条件文がちょっと異なっていますね。
論理演算子を使うと、2つの条件式を使って、それらの条件が両方とも、もしくは、 どちらかが成立した時のように、組み合わされた条件式全体の条件を判定することができます。
| 演算子 | 表記例 | 意味 |
|---|---|---|
| かつ | AかつB | AとB両方とも成立の時、成立 |
| または | AまたはB | AもしくはBが成立の時、成立 |
論理演算子の評価の過程を見ていきましょう。
変数はブロック(｛｝で囲まれた範囲)内でのみ有効なので注意しましょう。
例えば、次のような例の場合の変数の有効範囲は下表のようになります。
整数型を新規作成して、ｚと名付ける。 [条件式]ならば｛ 整数型を新規作成して、ｘと名付ける。 処理A ｝をして、そうでないならば｛ 整数型を新規作成して、ｙと名付ける。 処理B ｝をする。
| 変数名 | 処理A | 処理B |
|---|---|---|
| x | 有効 | 無効 |
| y | 無効 | 有効 |
| z | 有効 | 有効 |
有効範囲外で変数を呼び出そうとすると、コンパイルエラーが出ます。
有効範囲外なら同じ変数名を使うことができます。 その場合、それぞれの変数が違う値を持つことになります。
前回作ったプログラムを改造して、条件式を使って、 ユーザの入力に応じて、タートルの書く絵を変えるプログラムを書いてください。 余裕がある人は、条件文を駆使して実用的なプログラムに挑戦してみてください。
乱数と条件分岐を使って、「大吉」「中吉」「小吉」「凶」を表示するプログラムを作りましょう。 大吉のときだけ、タートルの絵（星など）を描くようにしましょう。