Hupc 1

2018/5/14 HUPC勉強会
Introduce to C++
⼯学部第2類 B3 武⽥拓樹

目次
・基本事項
・変数
・演算
・⼊出⼒
・実数型
・制御⽂
・ループ⽂
・配列

おまじない
int main(void){
return 0;
}
コードはこの間に書く！

ヘッダ
#include <iostream>
#include <cstdio>
ヘッダファイルをインポートする
例えば
C++形式での⼊出⼒を可能にする
C形式での⼊出⼒を可能にする
iostream は遅いので競プロではこっちを使う
他にもマクロなどで使う

実行方法
g++ -o main main.cpp
./main
出⼒！
ソースファイル
実行ファイル

実行方法
./main
出⼒！
カレントディレクトリ
今⾃分がいるディレクトリ

実行方法
./main
出⼒！
ソースファイルを機械語に変換した実⾏
ファイルができる
で実⾏ファイル名を指定できる
-o (実行ファイル名)
指定しなければ a.out になる

実行方法
./main
出⼒！
カレントディレクトリ
今⾃分がいるディレクトリ
実行ファイル

実行方法
./main
出力！
実⾏ファイルを実⾏する
. はカレントディレクトリを指し
/ はその下を指す
今, 実⾏ファイルがカレントディレクト
の下にあるのでそこを指定している

目次
・おまじない
・変数
・演算
・⼊出⼒
・実数型
・制御⽂
・ループ⽂
・配列

変数とは
変数とは値を格納する箱である！
a

変数とは
a 100

変数とは
a 100
ただしなんでも⼊れられるわけではない
箱によって⼊れられるものが異なる！

変数の型
整数型、実数型、⽂字型、⾮負整数型...
⾊々な型

変数の型
型のいろいろ
例えば
int型は整数しか格納できない
⼩数点以下は切り捨てされる

変数の型
型のいろいろ
例えば
int型は整数しか格納できない
⼩数点以下は切り捨てされる
バイト幅や範囲の⾊々
int 型は⼤体の環境で4バイト
扱える範囲は-2147483648~217483648

変数の宣言と代入
int 型の aという変数を作る（変数宣⾔）
int a;
aに3という値を格納する（代⼊）
a = 3;
変数宣⾔と代⼊は同時に⾏える
int a = 3;
この時点で aに何が⼊っているかは環境に依存する

演算
加算: + 減算: - 乗算: * 除算: / 剰余算: %
例えば
4×3の結果をaに代⼊する
int main(void){
int a;
a = 4*3;
return 0;
}

演算
演算の優先順位
数学と同じ順序と考えて良い
左結合的（左から処理される）
略記法
a = a*3;
a = a+1;
a = a*1;
a = a++;
a = a-1; a = a--;
（乗算以外でも使える）
（±1のときのみ）

入出力
標準⼊⼒から値を受け取って変数に代⼊
cin >> (変数名)
標準出⼒に値を出⼒
cout << (値);
cin >> a;
cout << a;
cout << 3 << endl;
cout << “Hello World”;
改⾏を表す

入出力
やはり iostreamは遅いので cstdioを使う
getchar(), fgets(), scanf()
ここでは1番基本的な scanf() のみを扱う
scanf(“%d”, &a);
scanf(“%d %d”, &a, &b);
変数 aに標準⼊⼒の値を代⼊
aと bに標準⼊⼒の値を代⼊
%dは整数型を表し
他にも%f, %c, %s, %ld がある
&(変数名) に注意

入出力
putchar(), puts(), printf()
ここでは1番基本的な printf()のみを扱う
printf(“%d¥n”, a);
printf(“aの値は%dで、bの値は%dです”, a, b);
変数 aの値を出⼒
aと bを含む⽂字列を出⼒
aと bは順番に従って
に割り当てられる%d

問題1
Hello Worldと出力せよ
(最後には必ず改行をするようにする)

解答1
#include <cstdio>
using namespace std;
int main(void){
printf(“Hello World¥n”);
return 0;
}

問題2
標準入力からxを受け取りx^3を出力せよ

解答2
#include <cstdio>
int main(void){
int x;
scanf(“%d”, &x);
printf(“%d¥n”, x*x*x);
return 0;
}

問題3
標準入力から長方形の2辺の長さを受け取り
面積と外周を半角空白で区切り出力せよ

解答3
#include <cstdio>
int main(void){
int x, y;
scanf(“%d %d”, &x, &y);
printf(“%d %d¥n”, x*y, x*2+y*2);
return 0;
}

整数型と実数型
const int PI = 3.14;
printf(“%d¥n”, PI);
>> 3
(この時点で既にPIには3が格納されている)
整数型では⼩数点以下が切り捨てられる
実数型を使おう！

実数型
double型とfloat 型などがある
floatはdouble の2倍の範囲を扱うことができるが
バイト幅も2倍使う
const float PI = 3.14;
printf(“%f¥n”, PI);
>> 3.140000
正しく出⼒できたけど...
⼩数点以下2桁で表⽰したい

実数型
const float PI = 3.14;
printf(“%.2f¥n”, PI);
>> 3.14
%.2f で⼩数点以下2桁指定になる
他にも %6.2f で全体を3桁、⼩数点以下を3桁指定になる
つまり、整数部3桁⼩数部3桁で表⽰される

実数型の注意点
剰余演算⼦%が使えない
以下の場合などで意図していない結果になる
int a=3, b=2;
double c = a/b;
double c = 3/2;
>> 1.00000
>> 1.00000

なぜうまくいかないか
コンパイラは代⼊を右から処理していく
例えば
a = b = c;

例えば
a = b = c;
1. b に cが代⼊される

例えば
a = b = c;
2. a に bが代⼊される

例えば
a = b = c;
2. a に bが代⼊される
さっきの場合だと
3÷2の結果を cに代⼊している

実数型どうしの演算
double a=3.0, b=2.0;
double c = a/b;
実数型どうしの演算はもちろんうまくいく
>> 1.50000

実数型と整数型の演算
double a=3.0;
int b=2;
double c = a/b; >> 1.50000
これもまたうまくいく

実数型と整数型の演算
double a=3.0;
int b=2;
double c = a/b; >> 1.50000
これもまたうまくいく
高精度な方に統一される
double型とint型では
double型の⽅が⾼精度
b をdouble 型として解釈する

キャスト
int a=3, b=2;
double c = (double) a/b;

キャスト
int a=3, b=2;
double c = (double) a/b; >> 1.50000
⼀時的に a を double 型として扱う

キャスト
int a=3, b=2;
double c = (double) a/b;
⼀時的に a を double 型として扱う
>> 1.50000
int a=3, b=2;
double c = a/ (double) b;
これでも良い！

問題4
2つの整数a, bを受け取って、以下の値を計算し
それぞれを半角空白で区切り出力せよ
・a÷b の商 (整数)
・a÷b の余り
・a÷b の商(実数)

解答4
#include <cstdio>
int main(void){
int a, b;
scanf(“%d %d”, &a, &b);
printf(“%d %d %f¥n”, a/b, a%b, (double)a/b);
return 0;
}

条件分岐
欲求：状況によって処理を変更したい
ifを使おう！

if文とは
条件式がTrueの場合とFalseの場合で処理が変わる
if (条件式){
処理1;
}
else{
処理2;
}

Boolean型
TrueとFalseの2値のみの型
値が0以外のときTrueと解釈される
0のときはFalseと解釈される
Trueは1と解釈される
Falseは0と解釈される

if文の使用例
int x;
scanf(“%d”, &x);
if (x > 0){
printf(”Hello World¥n”);
}
else{
printf(“Bye World¥n”);
}
のときTrueになり実⾏されるx > 0

3分岐以上の場合
if (条件式1){
処理1;
}
else if (条件式2){
処理2;
}
else{
処理3;
}

関係演算子と等価演算子と論理演算子
aはb以上
aはb以下
aはbより⼤きい
aはbより⼩さい
aとbは等しい
aとbは等しくない
条件1かつ条件2
条件1または条件2
条件1の否定
a >= b
a <= b
a > b
a < b
a == b
a != b
条件1 && 条件2
条件1 || 条件2
! (条件1)

問題5
3つの整数a, b, cを受け取り
a < b < c ならばYesを
それ以外ならNoを出力せよ

解答5
#include <cstdio>
int main(void){
int a, b, c;
scanf(“%d %d %d”, &a, &b, &c);
if(a < b && b < c){
printf(“Yes¥n”);
}
else{
printf(“No¥n”);
return 0;
}

解答5
ちなみに if(a < b < c)とするとどうなる？

解答5
式は左から処理される

解答5
1. a < b が評価される True or False

解答5
2. 変数cの型に合わせて, True, False が 1, 0で解釈される

解答5
2. 変数cの型に合わせて, True, False が 1, 0で解釈される
if(1 or 0 < c) をやっていることになる
ここでのorは論理演算⼦||のことではない

問題6
3つの整数a, b, cを受け取り最大値を出力せよ

解答6
#include <cstdio>
int main(void){
int a, b, c;
scanf(“%d %d %d”, &a, &b, &c);
if(a < b){
if(b < c){
printf(“%d¥n”, c)
}
else{
printf(“%d¥n”, b);
}
}
else{
if(a < c){
printf(“%d¥n”, c)
}
else{
printf(“%d¥n”, a);
}
}
return 0;
}

問題6別解
#include <cstdio>
int main(void){
int a, b, c, max;
scanf(“%d %d %d”, &a, &b, &c);
max = a < b ? b : a;
max = max < c ? c : max;
printf(“%d¥n”, max);
return 0;
}

問題6別解
a < b ? b : a; は三項演算⼦と呼ばれ
<条件式> ? <真式> : <偽式>の形式で記述
max = a < b ? b : a;
aとbの⼤きい⽅をmaxに代⼊する

ループ
欲求：同じ処理を何度もしたい
ループを使おう！
ループいろいろ
while文
for文
do while文今⽇はやらない

while文
条件式がTrueの間ループする
while (条件式){
処理
}

for文
条件式がTrueの間ループする
for (処理1 ; 条件式 ; 処理2){
処理3
}
処理1 条件式処理3 処理2
条件式がFlaseなら処理2と処理3は⾏われない

while文とfor文の使い分け
通常ループ回数がわかっているときはfor
ループ回数がわかっていないときはwhileを使う

break と continue
break continue
ループを抜けるその回のループを抜ける
if (x > 0){
break;
}
if (x%2==0){
continue;
}
count++;
xが正になったらループを抜ける xが偶数のとき count++; をしない
ただしbreakと異なりループは続く

問題7
標準入力から1文字受け取りqが入力されるまで
入力された文字を出力せよ
ただし1文字ずつ改行を入れること
また標準入力から1文字受け取るにはgetchar()
を使う
例えば char c = getchar(); とすることでcには
標準入力から受け取った文字を格納することが
できる

解答7
#include <cstdio>
int main(void){
char c;
while((c=getchar())!=‘q’){
printf(“%c¥n”, c);
}
return 0;
}

問題8
3×4の長方形を出力せよ
ただし長方形は#を使って作れ
目標出力
####
####
####

解答8
#include <cstdio>
int main(void){
for(int i=0 ; i<3 ; i++){
for(int j=0 ; j<4; j++){
printf(“#”);
}
printf(“¥n”);
}
return 0;
}

配列とは
宣⾔⽅法
int a[5]; 型、名前、配列⻑

配列とは
宣⾔⽅法
int a[5]; 型、名前、配列⻑
a[0] a[1] a[2] a[3] a[4]
配列番号は0から

配列とは
初期化
int a[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
1 2 3 4 5
この操作は宣⾔時にしか⾏えない

配列とは
次の場合はどうか？
int a[5] = {1, 2, 3};

配列とは
int a[5] = {1, 2, 3};
1 2 3 0 0
前から詰めて⾜りないところには0が⼊る

配列とは
int a[5] = {1, 2, 3};
1 2 3 0 0
int a[5] = {};
0 0 0 0 0
全てを0で初期化したいときに使える

配列とは
各要素へのアクセス
int a[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
1 2 3 4 5

配列とは
各要素へのアクセス
int a[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
1 2 3 4 5
printf(”%d¥n“, a[1]); >> 2
要素を直接指定する

問題9
与えられた数列を逆順に出力せよ
Input
n
a_1 a_2 ... a_n
Constraints
n < 100

解答9
#include <cstdio>
#define N 100
int main(void){
int n, a[N];
scanf(“%d”, &n);
for(int i=0 ; i<n ; i++){
scanf(”%d”, a[i]);
}
for(int i=n-1 ; i<=0 ; i--){
printf(“%d¥n”, a[i]);
}
return 0;
}

解答9
#define N 100 はマクロと呼ばれ
このコードにおいてNは100に読み替えられる

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