第6回 int配列 1次配列 2次配列配列の初期化

このドキュメントは http://icrus.org/c_language_beginers_course/ 上にあります.

［課題6-1］

１０個の整数１次配列を宣言し，それぞれに任意の値を代入し，それぞれを画面に表示しよう．

［プログラム例6-1］


01: #include <stdio.h>
02: void main(void){
03:     int  i, x[10];
04:
05:     x[0] = 100;
06:     x[1] = 11;
07:     x[2] = 22;
08:     x[3] = 33;
09:     x[4] = 44;
10:     x[5] = 55;
11:     x[6] = 66;
12:     x[7] = 77;
13:     x[8] = 88;
14:     x[9] = 99;
15:     for( i=0; i<MAX; i++ )
16:         printf( "x[%d]=%d\n", i, x[i] );
17:     getchar();
18: }

04行目 →変数iと配列x[10]をint（整数）に宣言します．
04行目 →x[10] xが１０個の要素を持つ１次配列であることを表します．
05～24行目 →x[0]～x[9]に任意の整数を代入します．
15～16行目 →ｆｏｒ文で１０個の配列要素x[0]～x[9]を画面に表示します．

［結果６－１］

　コンパイル・実行すると次のように表示されます．
x[0]=100
x[1]=11
x[2]=22
x[3]=33
x[4]=44
x[5]=55
x[6]=66
x[7]=77
x[8]=88
x[9]=99
リターンキーを押すとプログラムは終了します．

配列xの0～9番目に，任意の整数が代入されていることが確認できます．
整数配列を宣言したいときは，次のように記述します．

int 配列名[整数値];

整数値が１０なら１０個分の配列（整数の入れ物）が用意されます．
それぞれの配列には番号があり，１０個分の配列のときは０～９です．

＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊イメージ図で説明する＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊
　プログラム中で配列名［番号］（ここではx[番号]，番号:0～9）と記述することで変数と同じように使うことができます．番号は１～１０ではありませんので間違わないようにして下さい．
　たくさんのデータを扱うプログラムになると，今までのように全てを変数として宣言していては，大変です．例えば１０この変数を使うとき，変数で宣言すると

int a0, a1, a2, a3, a4, a5, a6, a7, a8, a9;

と宣言していたところを配列を使うと

int a[10];

で済みます．また，配列名［番号］の番号は変数，式，関数など，整数を特定できるものであれば構いませんので，プログラム例１６行目のように，都合のよい要素を使うことができます．

［課題6-2］

整数１次配列を使って小さい順に，１００個の素数を求めよう．

[プログラム例6-2］


01: #include <stdio.h>
02: #define MAX 1000
03: void main(void){
04:     int  num, i, sim, x[MAX];
05:
06:     num  = 0;
07:     sim  = 3;
08:     x[0] = 2;
09:     while( num<MAX ){
10:         for( i=0; i<=num; i++ ){
11:             if( sim % x[i]==0 )
12:                 break;
13:             if( i==num ){
14:                 num++;
15:                 if( num>=MAX )
16:                     break;
17:                 x[num] = sim;
18:             }
19:         }
20:         sim++;
21:     }
22:     for( i=0; i<MAX; i++ )
23:         printf( "x[%d]=%d\n", i, x[i] );
24: }

各行説明
02行目 →求めたい素数の数をMAXとします．（ここでは１０００）
04行目 →変数と配列x（素数を格納する）を宣言します．
06～07行目 →変数を初期化します．
08行目 →配列xの０番目に２を代入します．（既知の素数として）
09～21行目 →変数numがMAX未満のとき繰り返すｗｈｉｌｅループです．変数numがMAXに達すると（素数がMAX個見つかったとき）ｗｈｉｌｅループから抜け出ます．変数numがMAXに達するまで，変数simをインクリメント（１を加える）していきます．
10～19行目 →変数iが変数num以下のとき繰り返すｆｏｒループです．そのときに見つかっている素数の個数分繰り返します．
11～12行目 →変数simがx[i]で割り切れればｆｏｒループから抜け出ます．
13～18行目 →11行目のｉｆ文で割り切れることなく，そのときの最大の素数に達したら，変数simを素数とみなし，配列の次に代入します．

［結果6-2］

コンパイル・実行すると次のように０～９９９番目の１０００個の素数が表示されます．
x[0]=2
x[1]=3
x[2]=5
x[3]=7
x[4]=11
*** x[4]～x[994] 省略 ***
x[995]=7879
x[996]=7883
x[997]=7901
x[998]=7907
x[999]=7919
リターンキーを押すとプログラムは終了します．

これで，１０００個の素数を求めることがでました．短いプログラムですので，ここまでの知識を総動員すれば，プログラムが何をしているのか理解できると思います．アルゴリズムの詳しい説明は省きますので，もし理解できなくても「今までの知識と１次配列を使うとこのようなこともできるのか！」と思っておいて，先に進んで下さい．理解できた方は，１００００個の素数を求めるプログラム，または，さらに素早く素数を求められるアルゴリズムなどを考えてみてください．

［課題6-3］

３×２の整数２次配列を宣言すると同時に任意の値に初期化しそれぞれの要素の値を画面に表示してみましょう．

［プログラム例6-3］


01: #include <stdio.h>
02: void main(void){
03:     int  i, j;
04:     int  x[3][2]={{2,5},{6,8},{9,2}};
05:
06:     for( i=0; i<3; i++ )
07:         for( j=0; j<2; j++ )
08:             printf( "x[%d][%d]=%d\n",i, j, x[i][j] );
09: }

各行説明
４行目→３×２の２次行列を宣言し，要素の値を初期化します．
７～９行目→変数i,jで２重のｆｏｒループになっています．変数i,jそれぞれにインクリメント（１を加える）しながら，関数printf()を実行していきます．

［結果6-3］

　コンパイル・実行すると次のよう表示されます． x[0][0]=2
x[0][1]=5
x[1][0]=6
x[1][1]=8
x[2][0]=9
x[2][1]=2
リターンキーを押すとプログラムは終了します．
意図通りに２次元の配列が宣言され，初期化されていることがわかります．

＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊イメージ図で説明する＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊

［課題６－４］

１０×１０の整数２次配列を利用してかけ算九九の表を完成させよう．

［プログラム例６－３］


01: #include <stdio.h>
02: 
03: void main(void){
04:     int  i, j;
05:     int  x[10][10];
06:
07:     for( i=0; i<10; i++ )
08:         for( j=0; j<10; j++ )
09:             x[i][j] = i*j;
10:
11:     for( i=0; i<10; i++ ){
12:         for( j=0; j<10; j++ )
13:             printf( "%2d ", x[i][j]
);
14:         printf( "\n" );
15:     }
16:     getchar();
17: }

行説明
05行目→１０×１０の２次配列を宣言します．
07～09行目→変数i,jの２重のｆｏｒループで，変数i,jそれぞれにインクリメント（１を加える）しながら，配列x[i][j]にかけ算九九の値を代入しながら，
11～15行目→変数i,jで２重のｆｏｒループで，変数i,jそれぞれにインクリメント（１を加える）しながら，関数printf()を実行していきます．
"%2d "→２桁を使って整数を表示します．その後，空白を１つ空けます．桁をそろえてきれいに出力する工夫です．
14行目→１行(x[i][0]～x[i][9])を表示し終わるとprintf("\n");で復改します．

［結果６－４］

コンパイル・実行すると次のよう表示されます．


 0  0  0  0  0  0  0  0  0  0
 0  1  2  3  4  5  6  7  8  9
 0  2  4  6  8 10 12 14 16 18
 0  3  6  9 12 15 18 21 24 27
 0  4  8 12 16 20 24 28 32 36
 0  5 10 15 20 25 30 35 40 45
 0  6 12 18 24 30 36 42 48 54
 0  7 14 21 28 35 42 49 56 63
 0  8 16 24 32 40 48 56 64 72
 0  9 18 27 36 45 54 63 72 81

リターンキーを押すとプログラムは終了します．
２次配列を使ってかけ算九九の表がきれいにできました．０の段～九の段まで表示してあります．

［文法6］配列

宣言のしかた

int 配列名[整数値];
int 配列名[整数値]={値,値,･･･};
int 配列名[整数値１][整数値２];
{ 整数値１の個数 }
int 配列名[整数値１][整数値２]={{値,値,････････},{値,値,･･･},･･･};
{整数値２の個数}
(1) int x[10]; と配列宣言すると，使用できる配列要素はx[0]～x[9]の１０個です．
(2) ２次元配列では，２組の[]で囲った添字を使います．さらに添字を増やせば３次元，４次元が可能です．
(3) 添字は整数値でなければなりません．
(4) ２次配列を初期化するときは ①int x[3][2]={{2,5},{6,8},{9,2}};
とも
②int x[3][2]={2,5,6,8,9,2};
とも書けますが，①の方が意味が取りやすく，お奨めします．
(5) int型だけでなく，全ての型で配列を宣言し利用できます．