cp-7. 配列

（C プログラミング入門）

URL: https://www.kkaneko.jp/pro/adp/index.html

金子邦彦

配列の宣言と使用方法、繰り返し文との組み合わせによ

る多量データの処理

【学習内容の構成】

1. 配列の基本：0から始まる添字を持つデータの並び、

int型・double型での宣言

2. 配列の読み書き：添字を指定して通常の変数と同様

に使用

3. 配列と繰り返し：for文との組み合わせによるベクト

ル内積・合計点計算

4. 2次元配列：行列データの表現と演算

• 前提：変数、繰り返し文（for, do-while）、条件分岐

の理解

• 意義：多量のデータを効率的に扱う技法の習得

配列

• データの並びで，０から始まる番号（添字）

が付いている

添字

０

１

２

３

例題１．月の日数

• 年と月を読み込んで，日数を求めるプログラ

ムを作る

• うるう年の２月ならば２９

• 日数を求めるために，サイズ１２の配列を使う

例） 2001 年 11 月 → 30

月の日数

#include <stdio.h>

#pragma warning(disable:4996)

int main()

{

int num_days[] = {31, 28, 31, 30, 31, 30, 31, 31, 30, 31, 30, 31};

int y;

int m;

printf( "y=" );

scanf( "%d", &y );

printf( "m=" );

scanf( "%d", &m );

if ( (m == 2) && (((y % 400) == 0) || (((y % 100) != 0) && ((y % 4) == 0)))){

printf( "number of days(%d) = 29¥n", m );

}

else {

printf( "number of days(%d) = %d¥n", m, num_days[m-1] );

}

return 0;

}

配列の宣言

配列からの

読み出し

「ｍ－１」に意味がある

月の日数

実行結果の例

y=2001

m=11

number of days(11) = 30

プログラムとデータ

メモリ

num_days[0]

num_days[m-1];

配列からの値の

読み出し

num_days[1]

num_days[2]

num_days[3]

num_days[4]

num_days[5]

num_days[6]

num_days[7]

num_days[8]

num_days[9]

num_days[10]

num_days[11]

配列の宣言

• 配列には，名前と型（データの種類のこと）と

サイズがある

• 整数データ int

• 浮動小数データ double

• 配列を使うには，配列の使用をコンピュータに

伝えること（宣言）が必要

int num_days[] = {31, 28, 31, 30, 31, 30, 31, 31, 30, 31, 30, 31};

整数

データ

名前は

num_days

配列のサイズ

は１２

配列の添字

• 配列の中身を読み書きすると

きには，配列の名前と添字を

書く

例） num_days[m-1]

• 添字は０から（サイズー１）

まで

例）サイズ１２の配列の

添字は，０から１１ま

で

０

添字

１

２

３

４

５

６

７

８

９

１０

１１

これが添字

配列の読み書き

• 添字を付けて，普通の変数と同じように使

う

例）

v[0]=1.3;

a=v[1];

printf("%f", v[2]);

scanf("%lf", &v[3]);

例題２．ベクトルの内積

• ベクトル（1.9, 2.8, 3.7）と，ベクトル（4.6,

5.5, 6.4）の内積を表示するプログラムを作る

• ２つのベクトルの内積の計算のために，サイズ３の

配列を２つ使う

例題２．ベクトルの内積

#include <stdio.h>

int main()

{

double u[]={1.9, 2.8, 3.7};

double v[]={4.6, 5.5, 6.4};

int i;

double ip;

ip = 0;

for (i=0; i<3; i++) {

ip = ip + u[i]*v[i];

}

printf("内積=%f¥n", ip);

return 0;

}

配列の宣言

配列からの

読み出し

ベクトルの内積

実行結果の例

内積=47.820000

プログラムとデータ

メモリ

u[0]

ip = ip + u[i]*v[i];

配列からの値の

読み出し

u[1]

u[2]

1.9

2.8

3.7

v[0]

v[1]

v[2]

4.6

5.5

6.4

配列の宣言

double u[]={1.9, 2.8, 3.7};

double v[]={4.6, 5.5, 6.4};

浮動小数

データ

名前は

u と v

配列のサイズ

は３

プログラム実行順

ip = 0.0;

i < 3

Yes

i = 0;

printf("内積=%f¥n",ip);

ip = ip + u[i]*v[i];

i++;

ベクトルの内積

繰り返し

１回目

i = 0 i < 3 が成り立つ ip = ip + u[0] * v[0];

繰り返し

２回目

繰り返し

３回目

繰り返し

４回目

i = 1 i < 3 が成り立つ ip = ip + u[1] * v[1];

i = 2 i < 3 が成り立つ ip = ip + u[2] * v[2];

i = 3 i < 3 が成り立たない

i の値

繰り返し条件式

が成り立つか

ip の値

つまり ip の値は u[0]*v[0]

つまり ip の値は u[0]*v[0] + u[1]*v[1]

+u[2]*v[2]

例題３．合計点と平均点

• 点数を読み込んで，合計点と平均点を表示す

るプログラムを作る．

• 平均点の計算では，小数点以下切捨て

• プログラムは，点数を読み込み続けるが，読み込

んだ点数が「－１」のときには，合計点と平均点

を表示して終了する

• 読み込んだ点数は，いったんサイズ１００の配列

に格納する（点数の数は１００を超えないものと

仮定する）

例） 50, 85, 30, 20

合計点 185

平均点 46

#include <stdio.h>

#pragma warning(disable:4996)

int main()

{

int x[100];

int sum;

int i;

int n;

n = 0;

do {

printf( "x[%d]=", n );

scanf( "%d", &x[n] );

n++;

} while ( ( x[n-1] >= 0 ) && ( n < 100 ) );

sum = 0;

for (i=0; i<(n-1); i++) {

sum = sum + x[i];

}

printf("合計=%d, 平均=%d¥n", sum, sum/(n-1) );

return 0;

}

配列の宣言

合計点と平均点

実行結果の例

x[0]=50

x[1]=85

x[2]=30

x[3]=20

x[4]=-1

合計=185, 平均=46

プログラムとデータ

メモリ

scanf("%d",&x[n]);

①

整数データを

読み込み

x[0]

x[1]

x[2]

x[3]

x[4]

sum = sum + x[i];

②

合計値の計算

プログラム実行順

n = 0;

( x[n-1] >= 0 ) && ( n < 100 )

Yes

printf( "x[%d]=", n );

scanf( "%d", &x[n] );

n++;

sum = 0;

i = 0;

i < n - 1

sum = sum + x[i];

i++;

Yes

合計点と平均点

（５回目で「－１」を読み込んだとき）

繰り返し

１回目

n = 1 (x[0] > 0 && n < 100)が成り立つ x[0]

繰り返し

２回目

n = 2 (x[1] > 0 && n < 100)が成り立つ x[1]

繰り返し

３回目

n = 3 (x[2] > 0 && n < 100)が成り立つ x[2]

繰り返し

４回目

n = 4 (x[3] > 0 && n < 100)が成り立つ x[3]

繰り返し

５回目

n = 5 (x[4] > 0 && n < 100)が成り立たない x[4]

n の値

繰り返し条件式

が成り立つか

読み込まれる

配列の要素

「－１」を読み込んだら

この部分が成り立たない

配列の宣言

1. 配列の宣言時にサイズを指定

例）

int x[100];

2. 配列の宣言時に初期値を設定

例）

double u[]={1.9, 2.8, 3.7};

double v[]={4.6, 5.5, 6.4};

int a[]={6,4,7,1,5,3,2};

サイズとして「１００」

を書いている

初期値を並べて

書いている

例題４．棒グラフを描く

• 整数の配列から，その棒グラフを表示するプ

ログラムを作る．

• ループの入れ子で，棒グラフの表示を行う

棒グラフを描く

#include <stdio.h>

int main()

{

int a[]={6,4,7,1,5,3,2};

int i;

int j;

for (i=0; i<7; i++) {

for (j=0; j<a[i]; j++) {

printf("*");

}

printf("¥n");

}

return 0;

}

配列の宣言

配列からの

読み出し

棒グラフを書く

実行結果の例

******

****

*******

*****

***

プログラムとデータ

メモリ

a[0]

for (j=0; j<a[i]; j++) {

配列からの値の

読み出し

a[1]

a[2]

a[3]

a[4]

a[5]

a[6]

配列の宣言

int a[]={6,4,7,1,5,3,2};

整数

データ

名前は

配列のサイズ

は７

プログラム実行順

j < a[i]

Yes

printf("*");

ｊ++;

printf("¥n");

i < 7

Yes

i++;

ｊ = 0;

i = 0;

return 0;

ここまでのまとめ

• 配列の宣言

• [] の中に，配列のサイズを書く．但し，配列の初期

値を設定するときには「空」にする．

• 配列の使用

• []の中に，使用したい配列の添字を書く

[] の意味

課題１

• n次の多項式

f(x) = a0 + a1・x + a2・x + ・・・ +an・x

について，次数 n と，係数 a0 から an を読み込ん

で，f(x) を計算するプログラムを作りなさい

• n は高々２０までとする．（ユーザが２０以上の数を n

として与えたら，メッセージを表示して止まること）．

• 次ページで説明する Horner法を使うこと

• 読み込んだ点数は，いったんサイズ２１の配列に格納す

る

• x を繰り返し入力できるようなプログラムであること

（つまり f(x) を何度も計算する）

２

ｎ

Horner法

f(x) = a0 + a1・x + a2・x + ・・・ +an・x

= a0 + ( a1 + ( a2 + ・・・ + ( an-1 + an ・x ) x ・・・) x ) x

例えば， 5 + 6x + 3x

= 5 + ( 6 + 3x ) x

計算手順

① an

② an-1 + an・x

③ an-2 + ( an-1 + an・x ) x

・・・（an まで続ける）

課題１のヒント

ここを考える

i >= 0

Yes

sum = a[n];

i = n - 1;

i --;

課題２．エラトステネスのふるい

• 「エラトステネスのふるい」の原理に基づ

いて100以下の素数を求め，結果を表示する

プログラムを作成せよ．

• １００以下の素数を求めるために，サイズ１０

０の配列を使う

• 添字が素数の要素に1，そうでない要素に0を代

入する

エラトステネスのふるい (1/4)

２３４５６７８９１０１１・・・

２×２

２×３２×４

２×５

まず，２の倍数を消す

エラトステネスのふるい (2/4)

２３４５６７８９１０１１・・・

３×２

次に，３の倍数を消す

３×３

エラトステネスのふるい (3/4)

２３４５６７８９１０１１・・・

次に，５の倍数を消す

（「４の倍数」は考えない．

それは，「４」がすでに消えているから）

５×２

エラトステネスのふるい (4/4)

２３４５６７８９１０１１・・・

以上のように，２，３，５，７の倍数を消す．

１０（これは１００の平方根）を超えたら，この操作を止める

（１００以下で，１１，１３・・・の倍数はすでに消えている）

例題５．行列の和

• ２行３列の行列の和を計算して表示するプロ

グラムを作る．

• ２つの行列を扱うために，２行３列の２次元配列

を２つ使う

a ２行３列の２次元配列浮動小数

b ２行３列の２次元配列浮動小数

２次元配列とは

ary[0][0]

ary[0][1]

ary[1][0]

ary[2][0]

...

行列の和

#include <stdio.h>

int main()

{

int a[2][3]={{1,2,3},{4,5,6}};

int b[2][3]={{9,8,7},{6,5,4}};

int i;

int j;

for (i=0; i<2; i++) {

for (j=0; j<3; j++) {

printf("%d, ", a[i][j]+b[i][j]);

}

printf("¥n");

}

return 0;

}

配列の宣言

配列からの

読み出し

行列の和

実行結果の例

10, 10, 10,

２次元配列の宣言

• ２次元配列の宣言では，名前，型，サイズを指

定することが必要

int a[2][3]={{1,2,3},{4,5,6}};

整数

データ

名前は

配列のサイズ

は２×３

2次元以上の配列の宣言では，サイズを書く

（省略できない）ことになっている

課題３

• 3×3行列の積を計算して表示するプログラムを

作成しなさい

• ２つの行列を扱うために，３行３列の２次元配列を２

つ使う

多次元配列についての補足

• 多次元配列は，普通，最大７次元まで（処理系に

より異なる）．

例）整数型の３次元配列

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

変数の初期化

• 変数を宣言すると同時に，値の設定もできます．

int i;

i = 0;

int i = 0;

同じ意味