2019 年度プログラミング・期末テスト・解答例

全体

• 期末テストはペーパーテストが 32 点満点、 オンラインテストが 8 点満点で採点する。
  

• 今回はテストであるので、NG というメッセージがあっても、 再提出する必要はない。

ペーパーテスト

1. 以下のプログラムは動作はするがインデンテーションが滅茶苦茶でプログラムの構造を正しく反映していない。 （そして、おそらく作成者の意図したように は動かない。） プログラムの構造を明確にするために「プログラミング」のインデンテーションの約束事（別紙）に厳密に従って （特にⅴ番目のルールに注意）、必要に応じてブレースを挿入し、 インデントしなおせ。ただし、この問題では、ブレース内の字下げは3文字分とせよ。

   もちろん、プログラムの意味（実行結果）が変わらないようにすること。

   解答は、最初の #include <stdio.h> は省略せよ。また、 解答欄のスペースの都合で、空行は入れずに記入せよ。なお、 putchar は p-----r、 while は w---e のように省略してよい。

   int main(void) {
   int i, j;
   for (i = 0; i < 9; i++) 
   if (i % 2 == 0) 
   for (j = 1; j < 9; j++)
   putchar('&');
   else 
   putchar('@'); 
   putchar('*');
   return 0;
   }
   

   • 正解は以下の通りである。

     int main(void) {
        int i, j;
        for (i = 0; i < 9; i++) {
           if (i % 2 == 0) {
              for (j = 1; j < 9; j++) {
                 putchar('&');
              }
           } else { 
              putchar('@'); 
           }
        }
        putchar('*');
     
        return 0;
     }
     

2. 次のプログラムは、「整数を入力してください。」と出力してから一つの整数値を読み込んで、 その 1/3 の値を小数第 3 位まで出力し、 もし入力した整数が、-1 以下か 101 以上のときは続けて「想定外の入力です。」 と出力するプログラムである。空欄を埋めて、プログラムを完成させよ。

   #include 
   
   int main(void) {
       int n; 
       printf("整数を入力してください。"); scanf("%d", &n);
       printf("その 1/3 は %.3f です。\n",    n / 3.0       );
       if (   n < 0 || 100 < n   ) {
           printf("想定外の入力です。\n");
       }
       putchar('\n');
   
       return 0;
   }
   

   • 正解（例）とコメントは以下のとおりである。

     番号	正解例	コメント
     (ⅰ)	n / 3.0	(double)n / 3 なども可
     (ⅱ)	n < 0 || 100 < n	n <= -1 || 101 <= n なども可

3. 以下のプログラムの空欄に、

   • 2つの double 型の引数 \(s\), \(p\) を受け取り、 \(\sqrt{s^2 - 4 p}\) を返す関数 double diff(double s, double p)

   を定義せよ。（平方根を求めるライブラリー関数は sqrt である。）

   #include <stdio.h>
   #include <math.h>
   
   
   
   
   
   
   int main(void) {
       double s = 7, p = 10; 
   
       printf("2数の和が %.2f、積が %.2f のとき、差は %.2f です。\n",
              s, p, diff(s, p));
     
       return 0;
   }
   

   このプログラムは

   2数の和が 7.00、積が 10.00 のとき、差は 3.00 です。
   

   と出力する。

   • 正解例は、以下の通りである。

     double diff(double s, double p) {
         return sqrt(s * s - 4 * p);
     }
     

4. 正解は以下の通りである。（問題文の掲載は省略する。）

   (ⅰ). C
   (ⅱ). C
   (ⅲ). A
   (ⅳ). D
   (ⅴ). D
   (ⅵ). B
   (ⅶ). A
   (ⅷ). B
   (ⅸ). D
   (ⅹ). B
   

オンラインテスト

• （必須）繰返し:
  提出ファイル名: feb07f_1.c

  下に示すように、正の整数 n をキーボードから受け取って、初項 1, 公比 2 の等比数列の 第 1 項から第 n 項までを表示するプログラムを作成せよ。ただし、一の位が 2 になる数は 代わりにそれに 1 を足した数を表示すること。
  （n として負の数または 0 を受け取ったときは、改行のみ表示するか、もしくは何も表示しなくてよい。）

  実行例 1:

  正の整数を入力してください: 4↵
  1 3 4 8
  

  実行例 2:

  正の整数を入力してください: 15↵
  1 3 4 8 16 33 64 128 256 513 1024 2048 4096 8193 16384 
  

  実行例 3:

  正の整数を入力してください: 0↵
  
  

  実行例 4:

  正の整数を入力してください: 1↵
  1 
  

  • 正解例は以下の通りである。

    #include <stdio.h>
    
    int main(void) {
        int i, a = 1, n;
    
        printf("正の整数を入力してください: "); scanf("%d", &n);
        for  (i = 0; i < n; i++) {
    	if (a % 10 != 2) {
                printf("%d ", a);
            } else {
                printf("%d ", a + 1);
            }
    	a *= 2;
        }
        putchar('\n');
    
        return 0;
    }
    

• （必須）多重ループ:
  提出ファイル名: feb07f_2.c

  下に示すように、正の整数 n をキーボードから受け取って、ディスプレイ上に、 一辺の長さが n の左下直角三角形を表示するプログラムを作成せよ。文字は 各行ごとに 1, 2, 3, 4, …, 8, 9, 0, 1, 2,… （つまり、列番を 10 で割った余り）を表示するが、全体で 5 の倍数個目（5 個目、10 個目、 15 個目、20 個目、…）には代わりに「#」を表示する。
  （n として負の数または 0 を受け取ったときは何も表示しない、あるいは改行のみを表示する、 のいずれかで良い。）

  実行例 1:

  正の整数を入力してください: 5↵
  1
  12
  1#3
  123#
  1234#
  

  実行例 2:

  正の整数を入力してください: 13↵
  1
  12
  1#3
  123#
  1234#
  1234#6
  123#567
  1#3456#8
  123#5678#
  1234#6789#
  1234#6789#1
  123#5678#012
  1#3456#8901#3
  

  実行例 3:

  正の整数を入力してください: 0↵
  

  • 正解例は以下の通りである。

    #include <stdio.h>
    
    int main(void) {
        int i, j, k = 1, n;
    
        printf("正の整数を入力してください: "); scanf("%d", &n);
        
        for (i = 1 ; i <= n; i++) {
    	for (j = 1; j <= i; j++) {
    	    if (k % 5 == 0) {
    		putchar('#');
    	    } else {
    		printf("%d", j % 10);
    	    }
    	    k++;
    	}
    	putchar('\n');
        }
    
        return 0;
    } 
    

• （必須）関数:
  提出ファイル名: feb07f_3.c

  int 型の引数 \(n\) を受け取り、 次のように定義される数列 \[\begin{eqnarray} a_0 & = & n \\ a_k & = & \frac{2 a_{k - 1}}{3} & (k > 0\; かつ\; a_{k - 1} が\, 3\, の倍数のとき)\\ a_k & = & \frac{a_{k - 1}}{2} & (k > 0\; かつ\; a_{k - 1} が\, 3\, の倍数でない\, 2\, の倍数のとき)\\ a_k & = & a_{k - 1} - 1 & (k > 0\; かつ\; a_{k - 1} が\, 3 \,の倍数でも\, 2\, の倍数でもないとき)\\ \end{eqnarray} \] の、初めて \(a_k = 0\) となる正の 整数 \(k\) を返す関数 int foo(int n) を定義せよ。\(n\) は 0 以上と仮定してよい。

  例えば、\(n = 9\) のとき、\(\{ a_k \}\) は
  \[a_0 = 9, a_1 = 6, a_2 = 4, a_3 = 2, a_4 = 1, a_5 = 0, a_6 = 0, a_7 = 0, \ldots\] という数列なので、foo(9) は 5 である。

  main 関数は、以下のコードを使用して、確認せよ。

  int main(void) {
      int i;
      for (i = 1; i <= 30; i++) {
          printf("foo(%d) = %d\n", i, foo(i));
      }
      return 0;	    
  }
  

  この main 関数の出力は次のようになる。

  foo(1) = 1
  foo(2) = 2
  foo(3) = 3
  foo(4) = 3
  foo(5) = 4
  foo(6) = 4
  foo(7) = 5
  foo(8) = 4
  foo(9) = 5
  foo(10) = 5
  foo(11) = 6
  foo(12) = 5
  foo(13) = 6
  foo(14) = 6
  foo(15) = 6
  foo(16) = 5
  foo(17) = 6
  foo(18) = 6
  foo(19) = 7
  foo(20) = 6
  foo(21) = 7
  foo(22) = 7
  foo(23) = 8
  foo(24) = 6
  foo(25) = 7
  foo(26) = 7
  foo(27) = 7
  foo(28) = 7
  foo(29) = 8
  foo(30) = 7
  

  • 正解例は以下の通りである。

    #include <stdio.h>
    
    int foo(int n) {
        int f = n, i = 0;
        while (f != 0)  {
            if (f % 3 == 0) {
                f = f * 2 / 3;
            } else if (f % 2 == 0) {
                f /= 2;
    	} else {
                f--;
            }
            i++;
        }
        return i;
    }
    
    /* main は例 */
    int main(void) {
        int i;
        for (i = 1; i <= 100; i++) {
            printf("foo(%d) = %d\n", i, foo(i));
        }
        return 0;	    
    }
    

• （必須）関数と配列:
  提出ファイル名: feb07f_4.c

  int 型の配列 v と、 この配列の要素数を表す int 型の引数 no をこの順に受け取り、 v の隣り合う要素の差 v[i] - v[i - 1]の絶対値が 5 以上になる回数を返す関数 int bar(const int v[], int no)を定義せよ。例えば、

  /* 差の絶対値が 5 以上の箇所を下線で示す。 */
  int va[10] = {1, 6, 2, 4, 1, 5, 8, 2, 9, 7}; 
  int vb[12] = {0, -6, -2, 6, -4, 2, 8, 4, 0, 2, 4, -2};
  

  のとき、 bar(va, 10) は 3、 bar(vb, 12) は 6、 である。

  • 正解例は以下の通りである。

    #include <stdio.h>
    
    int bar(const int a[], int n) {
        int i, count = 0;
    
        for (i = 1; i < n; i++) {
    	if (a[i] - a[i - 1] >= 5 || a[i] - a[i - 1] <= -5) {
    	    count++;
            } 
        }
        return count;
    }
    
    int va[10] = {1, 6, 2, 4, 1, 5, 8, 2, 9, 7};
    int vb[12] = {0, -6, -2, 6, -4, 2, 8, 4, 0, 2, 4, -2};
    
    int main(void) {
        int sa = sizeof(va) / sizeof(va[0]);
        int sb = sizeof(vb) / sizeof(vb[0]);
    
        printf("bar(va, %d) = %d\n", sa, bar(va, sa));
        printf("bar(vb, %d) = %d\n", sb, bar(vb, sb));
        return 0;
    }