report#4

Belonging-----Information Engineering Section
Student ID---045732K
Name----------Shingo Tamaki
Date------------2005/11/28(MON)

1.課題の紹介

• 制御文と配列を用いてオリジナルのJavaアプリケーションによる初級問題 (なるべく短い行数で)を作成し、模範解答例を示せ。併せて、同様な動作 を行うC言語のソースコードを示せ。
  
  
• 必ずスタイルシートを用いて作成すること。
  
  

2.問題

1からmaxまでにある素数を探すプログラムを作成せよ。素数とは、1と自分 自身以外の整数で割り切れない数です。なお、1は素数ではありませ ん。

3.解答

• Java
  • Prime.java

    public class Prime {
    
    　public static void main(String[] args) {
    　　int max = 100;　// 素数を探す数の最大値
    　　boolean[] a = new boolean [max];　 // 素数かどうか判定する配列
    
    　　// 配列の初期化
    　　for(int i = 0; i < max; i++)
    　　　a[i] = true;
    
    　　// 素数かどうか判定
    　　for(int i = 2; i < max; i++) {
    　　　if(a[i-1]) {
    　　　　for(int j = 2; i*j <= max; j++)
    　　　　　a[i*j -1] = false;
    　　　}
    　　　else
    　　　　continue;
    　　}
    
    　　// 結果を表示
    　　for(int i = 1; i < max; i++) {
    　　　if(a[i])
    　　　　System.out.print((i + 1) + " ");
    　　}
    　}
    
    }
    

  
  
• C
  • Prime.c

    #include ＜stdio.h＞
    
    int main() {
    
    　int i;
    　int j;
    　#define FALSE 0　// FALSEを0と定義
    　#define TRUE !FALSE　// TRUEをFALSEの否定と定義
    　int max = 100;　// 素数を探す数の最大値
    　int a[max];　// 素数かどうか判定する配列
    
    　// 配列の初期化
    　for(i=0; i < max; i++)
    　　a[i] = TRUE;
    
    　// 素数かどうか判定
    　for(i=2; i < max; i++) {
    　　if(a[i-1]) {
    　　　for(j=2; i*j<=max; j++)
    　　　　a[i*j-1] = FALSE;
    　　}
    　　else
    　　　continue;
    　}
    
    　// 結果を表示
    　for(i=1; i < max; i++) {
    　　if(a[i])
    　　　printf("%d ",(i + 1));
    　}
    　printf("\n");
    　return (0);
    }
    

4.実行結果

2　3　5　7　11　13　17　19　23　29　31　37　41　 43　47　53　59　61　67　71　73　79　83　89　97

5.考察

• 配列について
  
  
  • 配列は複数の同じ型の変数を1つにまとめたものです。大量のデータを扱うとき や複数のデータを次々と自動的に読み出したいときは配列を使うと便利です。 配列の宣言はnew演算子を用いて次のように行います。
    
    

    int[] a = new int[4];

    
    int → 型
    a → 配列名
    4 → 配列の大きさ(要素の数)
    
    をそれぞれ表しています。int[] a は、int a[] と記述することもできます。
    
    
    
  • 宣言と同時に初期化するには、{ }を使って値を列挙します。このとき、[ ]内に要素数を記述してはいけません。
    
    

    int[] a = new int[]{1, 2, 3, 4};

    
    { }内にデータがいくつあるかで自動的に要素数が決定します。
    これは、次のように省略することもできます。
    
    

    int[] a = {1, 2, 3, 4};

    
    
    
  • 今までの配列は要素数に応じて横に伸びていく1次元のイメージでしたが、 2次元、3次元の配列の宣言は以下のようになります．
    
    2次元配列 →

    int[][] a = new int [2][3];

    
    2 → y方向の要素数
    3 → x方向の要素数
    
    3次元配列 →

    int[][][] a = new int [2][3][4];

    
    2 → z方向の要素数
    3 → y方向の要素数
    4 → x方向の要素数
    
    配列の次元は必要に応じて4次元、5次元と増やせますが、要素の数が増えれば そのぶん、メモリを消費し、システムに負担をかけることになるので注意が必 要です。
    
    
    
  • Java言語の多次元配列では縦、横の数を自由に決めることができます。そ れゆえ、次のような多次元配列を作ることができます。
    
    

    int[][] a = {
    　{10, 20, 30},
    　{40, 50},
    　{60}
    };
    

    
    

    配列	値
    a[0][0]	10
    a[0][1]	20
    a[0][2]	30
    a[1][0]	40
    a[1][1]	50
    a[2][0]	60

    
    
    
  • 配列の要素数を求めるには length を使います。多次元の要素数を求める プログラムを以下に示します。
    
    Number2.java

    public class Number2 {
    
    　public static void main(String[] args) {
    
    　　int [][] a = {
    　　　{10, 20, 30},
    　　　{40, 50},
    　　　{60, 70, 80, 90}
    　　};
    
    　　System.out.println("一次元配列の要素数 " + a.length);
    　　System.out.println("a[0]の要素数 " + a[0].length);
    　　System.out.println("a[1]の要素数 " + a[1].length);
    　　System.out.println("a[2]の要素数 " + a[2].length);
    　}
    
    }
    

    
    実行結果
    

    一次元配列の要素数　3
    a[0]の要素数　3
    a[1]の要素数　2
    a[2]の要素数　4
    

• Prime.javaについて

  　　// 配列の初期化
  　　for(int i = 0; i < max; i++)
  　　　a[i] = true;
  

  
  
  • 上記の部分で配列の初期化を行い、1つ1つの要素すべてに true を返します。
    
    

    　　// 素数かどうか判定
    　　for(int i = 2; i < max; i++) {
    　　　if(a[i-1]) {
    　　　　for(int j = 2; i*j <= max; j++)
    　　　　　a[i*j -1] = false;
    　　　}
    　　　else
    　　　　continue;
    　　}
    

    
    
  • この部分では、素数であるかどうかの判定を行います。素数の倍数は素数 でないので、すべて false にします。
    
    

    　　// 結果を表示
    　　for(int i = 1; i < max; i++) {
    　　　if(a[i])
    　　　　System.out.print((i + 1) + " ");
    　　}
    

    
    
  • ここで残った値(素数)を出力します。
    
    
  • C言語版では #define 文で、TRUE、FALSE を定義したぐらいで、あとはほ ぼ同じように記述しました。

6.考察

• 長らくC言語には触れていなかったので、できるか不安だったけど、割と Javaと変わらなかったので、まあよかったかな。制御文と配列を使用した だけだから、まあそうなるのは当然ですね。>( ^ o ^ )<