プログラミングを学びはじめる前の基礎知識としてのアルゴリズムの基礎ならびにオブジェクト指向の基礎の説明

1. プログラミング入門
担当：浅見 憲司

2. 担当者 自己紹介
• 氏名：浅見 憲司（あざみ けんじ）
• 住まい：埼玉県所沢市
• 職業：フリーランス（SOHO）のSE
• 職歴：（ITエンジニア歴10年ほど）
・Web系システム開発
・スマートフォンアプリ開発
・IT系セミナー講師、記事執筆 など

3. 今回の目的
• プログラミングに必要な
「アルゴリズム」「オブジェクト指向」について学習する
• 「アルゴリズムとは何か？」から始めて、
条件分岐、繰り返しなどを学ぶ
• フローチャートでアルゴリズムを書く
• 「オブジェクト指向プログラミング」の主要な要素を学ぶ

4. アルゴリズムとは？
（なんらかの）問題を解くための手順
（wikipediaより抜粋）

5. 例）数学の公式
3cm
4cm
斜辺（一番長い辺）の長さは何cm？

6. 例）数学の公式
三平方の定理
c = b +a
2 2

7. 例）数学の公式
三平方の定理
c = b +a 2 2
a=3
を代入
b=4

8. 例）数学の公式
斜辺の長さ＝ 4 +3 =5
2 2
よって、5cm。

9. 例）数学の公式
329cm
463cm
斜辺（一番長い辺）の長さは、約568cm。

10. 例）数学の公式
329 + 463 ≈ 568
2 2
数が大きくなると、
人間の手で計算するのは、結構大変・・・。

11. コンピュータを利用する
計算手順を教えれば、
高速に計算を行ってくれる

12. ① 「a」は 3 であると伝える
a=3

13. ② 「b」は 4 であると伝える
b=4

14. ③ 公式を伝えて、計算させる
c = b +a
2 2

15. ④ cの中身を表示させる
cを表示
５

16. 補足）コンピュータは優秀だが…
• c = b −a
2 2
と入力していたら…
• aやbに間違った数字を入れてしまったら…
正しい結果が得られない（バグ）

17. フローチャート
はじまり
• アルゴリズム（手順）を図示したもの
○○する
△ △する
• 上から下に処理が流れる
（逐次処理） □ □する
おわり

18. 身近な例でフローチャートを描く
例：「お湯を沸かす」というアルゴリズム はじまり
• やかんを用意する やかんを用意する
やかんに水を入れる
• やかんに水を入れる
火をつける
• 火をつける 沸騰するまで待つ
火をとめる
• 沸騰するまで待つ
• 火をとめる おわり

19. フローチャート 練習課題
「お茶を煎れる」というアルゴリズム
• 「お湯を沸かす」以降の手順を
はじまり
「おわり」まで書いてください。 お湯を沸かす
※ お湯を沸かす ○○する
このマークは
サブルーチン もしくは メソッド
（手順が別途定義されたもの）

20. 「お茶を煎れる」というアルゴリズム
はじまり
• お湯を沸かす
お湯を沸かす
• 湯飲みと急須を用意する 湯飲みと急須を用意する
急須に茶葉を入れる
• 急須に茶葉を入れる
急須にお湯を注ぐ
• 急須にお湯を注ぐ
湯飲みにお茶を注ぐ
• 湯飲みにお茶を注ぐ
おわり

21. 条件分岐
• ある状態（条件）のときに処理を変えたり追加したりする
Yes No
＜ ＞
うお座か？ 太郎の：次郎の
所持金 所持金
「僕と一緒！」 「残念・・・」
＝
（ディスプレイに出力）
次郎がおごる 太郎がおごる
ワリカン

22. 条件分岐
Yes
季節は春 「あけぼの」
季節
No
春 Yes
「あけぼの」 季節は夏 「よる」
夏
「よる」 No
Yes
秋
「ゆうぐれ」 季節は秋 「ゆうぐれ」
冬 No
「つとめて」 Yes
季節は冬 「つとめて」

23. 練習課題：送料込みの価格
商品の価格が1500円以上なら送料無料、
それ未満なら送料300円がかかるものとし、
送料込みの価格を表示する。

24. 繰り返し処理
• ある処理を何回か繰り返して行う
ループ ループ
継続条件
○○する
○○する ○○する
No
○○か？
ループ ループ
継続条件
Yes

25. 練習課題：すごろく
サイコロを振り、奇数が出たら、そのまま。
偶数が出たら、1コマ進む。
プレイヤーが「あがったら」、終了。
ループ
「あがる」まで繰り返す

26. 変数
１つめの値を入力してください。
3
２つめの値を入力してください。
5
２つの和は 8 です。

27. 変数は、ある値の置き場（箱）
はじまり
はじまり
（キーボード）
aに入力
3→a
bに入力
5→b
a + b→c
a + b→c
（ディスプレイ）
cを出力 （ディスプレイ）
おわり
おわり

28. 変数は、ある値の置き場（箱）
三平方の定理 はじまり
c = b +a
2 2
aに入力 （キーボード）
bに入力
b +a →c
2 2
（ディスプレイ）
cを出力 （ディスプレイ）
おわり

29. 例：1から10の和
0→SUM
1→N
ループ
N>10まで
SUM + N → SUM
N+1→N
ループ
SUMを出力

30. 練習課題：税込価格
商品の単価（税抜価格）をキーボードから入力。
税込価格を計算する。
商品の税込価格が1500円以上なら送料無料、
それ未満なら送料300円がかかるものとし、
送料込みの価格を表示する。

31. 配列
「点数」という名前の配列
点数(1) 85
点数(2) 80 平均点を求める場合、
どうするか？
点数(3) 100
点数(4) 90
点数(5) 95

32. 配列
0→SUM
0→N
「点数」という名前の配列
ループ
点数(1) 85
点数(2) 80 N+1→N
点数(3) 100 SUM + 点数(N) → SUM
点数(4) 90
ループ
N>＝5まで
点数(5) 95
SUM / N → AVG

33. 練習課題：文字列の反転
“abcde”という文字列を”edcba”にする。
（別の配列は用意しない。）
Str(1) a Str(1) e
Str(2) b Str(2) d
Str(3) c Str(3) c
Str(4) d Str(4) b
Str(5) e Str(5) a

34. ヒント：配列要素の交換方法
“abcde”という文字列を”edcba”にする。
（別の配列は用意しない。）
Str(1) a Str(1) e
Str(2) b Str(2) d
TEMP → Str(1)
Str(3) c Str(3) c
d b Str(1) → Str(5)
Str(4) Str(4)
Str(5) e Str(5) a Str(5) → TEMP

35. オブジェクト指向の説明の前に
各自、以下の項目を答えてください。
• 名前
• 性別 • 特技
• 年齢
• 居住地
• 所属会社

36. オブジェクト
ある人、ある会社などが、ひとつのオブジェクト
例） Aさん
「Aさん」という • 性別 = • パソコンを使う
オブジェクト “男性” • プログラムを書く
• 年齢 =
“30”
• 居住地 =
“埼玉県所沢市”
• 所属会社 =
“B株式会社”

37. オブジェクトが持つ性質
「Aさん」という、ひとつのオブジェクト
Aさんの状態（属性）
Aさん
• 性別 = • パソコンを使う
“男性” • プログラムを書く
B株式会社 • 年齢 =
（オブジェクト）
“30” Aさんの振る舞い
• 居住地 =
“埼玉県所沢市”
• 所属会社 =
オブジェクト「Aさん」は “B株式会社”
オブジェクト「B株式会社」に
所属している（関係性）

38. オブジェクトが持つ性質
• 状態（属性）
・・・各オブジェクトが内部で持っているデータ
• 振る舞い
・・・各オブジェクトの動作や反応
• 関係性
・・・あるオブジェクトと別のオブジェクトとのつながり
• 識別性
・・・ひとつのオブジェクトは唯一無二の存在である

39. クラスとインスタンス
インスタンス
クラス （「プログラマー」クラスの
（「プログラマー」というクラス） 「Aさん」というインスタンス）
プログラマー Aさん
• 性別 • パソコンを使う • 性別 = • パソコンを使う
• 年齢 • プログラムを書く “男性” • プログラムを書く
• 居住地 • 年齢 =
• 所属会社 実体化 “30”
• 居住地 =
“埼玉県所沢市”
• 所属会社 =
“B株式会社”
特性を定義したものがクラス、
クラスを実体化したもの（つまり、オブジェクト）がインスタンス

40. オブジェクト指向プログラミングの特長
① カプセル化
各オブジェクトは、内部に
「状態（属性）」と「振る舞い」を持っていて、
オブジェクトの外からは見えなくしている
Aさん
• 性別 = • パソコンを使う
“男性” • プログラムを書く
• 年齢 =
“30”
• 居住地 =
“埼玉県所沢市”
• 所属会社 =
“B株式会社”

41. オブジェクト指向プログラミングの特長
① カプセル化
各オブジェクトは、内部に
「状態（属性）」と「振る舞い」を持っていて、
オブジェクトの外からは見えなくしている
Aさん
• 性別 = • パソコンを使う
“男性” • プログラムを書く
• 年齢 = • 年齢を言う
“30”
• 居住地 =
実際は何歳か、は “埼玉県所沢市”
言われないとわからない 「年齢を言う」という振る舞いで
• 所属会社 =
実際の年齢がわかる
“B株式会社”

42. オブジェクト指向プログラミングの特長
② ポリモーフィズム（多態性）
あるクラスが、別のあるクラスの性質を受け継ぐ
ITエンジニア
• 性別 • パソコンを使う
• 年齢
親クラス • 居住地
（スーパークラス） • 所属会社 同じ「パソコンを使う」でも
クラスによって振る舞い方が違う
子クラス
（サブクラス） IT営業 システムエンジニア プログラマー
• 性別 • パソコンを使う
• 年齢 • プログラムを書く
※子クラスは、親クラスの性質を
• 居住地
受け継ぐ⇒「継承」している 「プログラマー」クラスの
• 所属会社
独自の振る舞い

43. 今回の内容
• プログラミングに必要な
「アルゴリズム」「オブジェクト指向」について学習しました
• 「アルゴリズムとは何か？」から始めて、
条件分岐、繰り返しなどを学びました
• フローチャートでアルゴリズムを書きました
• 「オブジェクト指向プログラミング」の主要な要素を学びました