ＣプログラミングⅠ 配列とは

(1)

ＣプログラミングⅠ

配列，多次元配列

(2)



配列



同じ型の値を複数記憶するための箱（変数）

面倒だから配列を使おう！

int a[100];

１００個の整数データを記憶したい！

int a;

int b;

int c;

： int z;

配列とは

a a[0]

b

c

d a[1] a[2] a[3] a[99]

やっと25個

あと75個の変数宣言はどうしよう・・・？

配列を宣言することで複数の整数データが記憶できる

(3)

配列の宣言



配列の宣言

例

int a[5];

b a c １００

１１６１０４

１１２１０８

１２０ int a;

int b;

int c;

メインメモリでは．．．

番地

int a[3]; a[0]

a[1]

a[2]

１００

１１６１０４

１１２１０８

１２０

番地

領域の割り当てがバラバラ

領域の割り当てが連続

a[0] a[1] a[2] a[3] a[4]

このように宣言することで整数データが記憶できる箱が５個用意される

箱１個のことを配列要素という

各配列の添字番号（インデックス）は０から（要素数－１）までとなる

型名配列名要素数

配列宣言の書式

型名配列名[要素数];

(4)



配列要素への値の代入

配列の利用

配列要素への値の代入 1:

2:

3:

4:

5:

6:

7:

8:

9:

10:

11:

12:

13:

14:

15:

#include <stdio.h>

int main(void) {

int i;

int a[5];

a[0] = 10;

a[1] = 20;

i = 3;

a[i] = 30;

printf("a[%d] = %d¥n", 0, a[0]);

printf("a[%d] = %d¥n", 1, a[1]);

printf("a[%d] = %d¥n", i, a[i]);

return 0;

}

添字用変数

添字変数を用いて値を代入できる

実行結果 a[0] = 10 a[1] = 20 a[3] = 30

a[0] a[1] a[2] a[3] a[4]

10 20 30

添字で指定した番号の要素に式の値を代入する

配列要素への値の代入

配列名[添字] = 式;

(5)

配列の利用



配列の初期化

配列の初期化 1:

2:

3:

4:

5:

#include <stdio.h>

int main(void) {

int a[5] = { 10, 20, 30, 40, 50 };

int b[5] = { 10, 20, 30 };

…

… return 0;

}

a[0] a[1] a[2] a[3] a[4]

10 20 30 40 50

b[0] b[1] b[2] b[3] b[4]

10 20 30 0 0

要素数に対して初期化子が足りない場合は０が入る

配列の宣言と値の格納を

同時に行う配列の初期化

型名配列名[要素数] = { 値0, 値1, … };

初期化子

(6)

配列の利用



繰り返し文による配列の利用

 配列の各要素を指定するときには添字に変数を用い，

さらに繰り返し文を用いることでデータ処理が簡単に扱える

繰り返し文による配列の利用 1:

2:

3:

4:

5:

6:

7:

8:

9:

10:

11:

12:

#include <stdio.h>

int main(void) {

int index;

int a[5] = { 10, 20, 30, 40, 50 };

for(index = 0; index < 5; index++){

printf("%d番目の配列要素の値は%dです．¥n", index, a[index]);

}

return 0;

}

indexの値により，

どの要素に対して処理を行うかが決まる

実行結果

0番目の配列要素の値は10です．

(7)

配列の利用



繰り返し文による配列の利用

繰り返し文による配列の利用 1:

2:

3:

4:

5:

6:

7:

8:

9:

10:

11:

12:

#include <stdio.h>

int main(void) {

int index;

int a[5] = { 10, 20, 30, 40, 50 };

for(index = 0; index < 5; index++){

printf("a[%d] = %d¥n", index, a[index]);

}

return 0;

} 実行結果

a[0] = 10 a[1] = 20 a[2] = 30 a[3] = 40 a[4] = 50

② index ( = 0 ) < 5 は成り立つ？

③ 成り立つので a[0] の値 10 を表示

④ index++ 実行（index に 1 が入る）

① index に 0が代入される

⑤ index ( = 1 ) < 5 は成り立つ？

⑥ 成り立つので a[1] の値 20 を表示

⑦ index++ 実行（index に 2 が入る）

⑭ index ( = 4 ) < 5 は成り立つ？

⑮ 成り立つので a[4] の値 50 を表示

⑯ index++ 実行（index に 5 が入る）

⑧ index ( = 2 ) < 5 は成り立つ？

⑨ 成り立つので a[2] の値 30 を表示

⑩ index++ 実行（index に 3 が入る）

⑪ index ( = 3 ) < 5 は成り立つ？

⑫ 成り立つので a[3] の値 40 を表示

⑬ index++ 実行（index に 4 が入る）

⑰ index ( = 5 ) < 5 は成り立つ？

⑱ 成り立たないので繰り返し終了

(8)

配列の利用



配列へのキーボードからの入力

配列へのキーボードからの入力 1:

2:

3:

4:

5:

6:

7:

8:

9:

10:

11:

12:

13:

14:

15:

16:

17:

#include <stdio.h>

int main(void) {

int i;

int test[5];

printf("5人の点数を入力してください．¥n");

for(i = 0; i < 5; i++){

printf("%d人目の点数：", i + 1);

scanf("%d", &test[i]);

}

for(i = 0; i < 5; i++){

printf("%d人目の点数は%dです．¥n", i + 1, test[i]);

}

return 0;

}

普通の変数と同じように

& を忘れないように

実行結果

5人の点数を入力してください．

1人目の点数：80[Enter]

1人目の点数は80です．

配列要素の添字番号は０から始まるため＋１している

(9)

配列の利用



配列を使った計算

配列要素の合計 1:

2:

3:

4:

5:

6:

7:

8:

9:

10:

11:

12:

13:

14:

15:

16:

17:

18:

#include <stdio.h>

int main(void) {

int i, sum;

int data[5] = {10, 20, 30, 40, 50};

sum = 0;

for(i = 0; i < 5; i++){

printf("%d + %d = ", sum, data[i]);

sum += data[i];

printf("%d¥n", sum);

}

printf("合計：%d¥n", sum);

return 0;

}

実行結果 0 + 10 = 10 10 + 20 = 30 30 + 30 = 60 60 + 40 = 100 100 + 50 = 150 合計：150

sum に各配列要素の値 data[i]を順次加算していく

(10)

配列要素の合計 1:

2:

3:

4:

5:

6:

7:

8:

9:

10:

11:

12:

13:

14:

15:

16:

17:

18:

#include <stdio.h>

int main(void) {

int i, sum;

int data[5] = {10, 20, 30, 40, 50};

sum = 0;

for(i = 0; i < 5; i++){ ①

printf("%d + %d = ", sum, data[i]);

sum += data[i]; ②

printf("%d¥n", sum); ③ }

printf("合計：%d¥n", sum);

return 0;

}

配列の利用



配列を使った計算

^{i = 0 のとき}_① sum = 0, data[0] = 10 を表示

② sumにdata[0]が加算されて10に

③ sum = 10 が表示される

i = 1 のとき

① sum = 10, data[1] = 20 を表示

i = 2 のとき

① sum = 30, data[2] = 30 を表示

i = 4 のとき

① sum = 100, data[1] = 50 を表示

実行結果 0 + 10 = 10 10 + 20 = 30 30 + 30 = 60 60 + 40 = 100 100 + 50 = 150 合計：150

(11)

配列の利用



配列利用の注意



添字の値に注意する

配列の大きさを超えて要素を利用することはできないため，

配列の添え字は０～(要素数－1)となる

この範囲の外の添字を指定すると実行時エラーとなる

test[1] test[2] test[3] test[4]

test[0] test[5]

int test[5]; 要素数５ 75

範囲外の要素に代入してはいけない

(12)

配列の記述方法



マクロ

 文字列の置換えを行うための名前

 プログラム中のマクロは翻訳時に指定された文字列に置換えられる

 構文： #define マクロ置換する文字列

例： #define NUM 5 ^{プログラム中に}

NUM の記述があれば，

コンパイル時に NUM を 5 に置き換える

配列の要素数など，プログラム中で頻繁に利用する定数をマクロで記述しておくと，プログラム変更（要素数変更）時に

マクロ定義を変更するだけでよい

(13)

配列へのキーボードからの入力 1:

2:

3:

4:

5:

6:

7:

8:

9:

10:

11:

12:

#include <stdio.h>

#define NUM 5

int main(void) {

int test[ NUM ] = {80, 60, 22, 50, 75};

int i;

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

printf("%d番目の人の点数は%dです．¥n", i + 1, test[i]);

}

return 0;

}

配列の記述方法



マクロの利用例

マクロの定義

要素数を直接書くかわりにマクロを利用

配列の要素数を変更する場合，

マクロ定義部分のみ変更すればよい

マクロは変数とは異なることに注意！

※コンパイル時にマクロ名がマクロ定義の文字列に置換されるだけ

(14)

多次元配列



多次元配列

 ２次元以上に並んだ配列のこと

 Ｎ次元配列の場合，Ｎ個の添字で要素を指定する

 行列や表などを表現するときに便利

例：

２次元配列の例

科目５人の学生の４科目の得点を

記録する場合

⇒ ５行４列の２次元配列で得点を記憶できる

１行２列の要素

⇒ ２人目の学生の第３科目の得点

※左上隅は0行0列となる

(15)

多次元配列



多次元配列の宣言（２次元配列の場合）

例

int a[2][5]; a[0][2]

a[0][3]

a[0][4]

a[1][0]

a[1][1]

１１２

１２８１１６

１２４１２０

１３２ int a[2][5];

メインメモリでは．．．

番地

１行目の要素から順番に連続して領域が割り当てられる

行数列数

このように宣言することで整数データが記憶できる箱が２×５個用意される

a[0][0] a[0][1] a[0][2] a[0][3] a[0][4]

a[1][0] a[1][1] a[1][2] a[1][3] a[1][4]

多次元配列宣言の書式（２次元配列の場合）

型名配列名[要素数][要素数];

a[0][0]

a[0][1]

１００１０４１０８

(16)

２次元配列の利用



２次元配列要素への値の代入

１次元配列と

同様に記述すれば値を代入できる

２次元配列要素への値の代入 1:

2:

3:

4:

5:

6:

7:

8:

9:

10:

11:

12:

13:

#include <stdio.h>

int main(void) {

int i，j;

int a[2][5];

a[0][3] = 10;

i = 1; j = 2;

a[i][j] = 30;

printf("a[%d][%d] = %d¥n", 0, 3, a[0][3]);

printf("a[%d][%d] = %d¥n", i, j, a[i][j]);

return 0;

}

a[0][0] a[0][1] a[0][2] a[0][3] a[0][4]

10

a[1][0] a[1][1] a[1][2] a[1][3] a[1][4]

１次元配列と同様に 30 要素番号を指定して値を代入できる２次元配列要素への値の代入

配列名[添字][添字] = 式;

(17)

２次元配列の利用



２次元配列の初期化

２次元配列の初期化 1:

2:

3:

4:

5:

6:

7:

8:

#include <stdio.h>

int main(void) {

int a[2][5] = { {10, 20, 30, 40, 50}, {11, 21, 31, 41, 51} };

… return 0;

}

a[0][0] a[0][1] a[0][2] a[0][3] a[0][4]

a[1][0] a[1][1] a[1][2] a[1][3] a[1][4]

40 50

30 20

10

41 51

31 21

11

行ごとに

｛｝で囲む

多次元配列宣言の書式（２次元配列の場合）

型名配列名[要素数][要素数] = { { 値00, 値01, … }, { 値10, 値11, … },

：

{ 値(n-1)0, 値(n-1)1, … ｝ };

カンマ忘れずに

(18)

２次元配列要素の値の出力 1:

2:

3:

4:

5:

6:

7:

8:

9:

10:

11:

12:

13:

14:

15:

16:

17:

#include <stdio.h>

#define SUB 2

#define NUM 5 int main(void) {

int d[SUB][NUM];

int i,j;

d[0][0] = 80; d[0][1] = 60; d[0][2] = 22;

d[0][3] = 50; d[0][4] = 75;

d[1][0] = 90; d[1][1] = 55; d[1][2] = 68;

d[1][3] = 72; d[1][4] = 58;

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

printf("%d番目の人の国語の点数は%dです．¥n",i+1, d[0][i] );

printf("%d番目の人の数学の点数は%dです．¥n",i+1, d[1][i] );

}

return 0;

}

2次元配列の利用



２次元配列の利用例：配列要素の値を出力

ここでは，配列の０行を国語の得点，１行を数学の得点，

各列を各学生に対応させている

d[0][i] ← 国語の得点 d[1][i] ← 数学の得点

i ← 各学生(0,1,…,4)

科目数のマクロ定義人数のマクロ定義

科目数×人数の２次元配列を用意

国語（０行目）の得点を代入数学（１行目）の得点を代入

列（学生）に関する繰り返し国語の得点を出力数学の得点を出力実行結果

1番目の人の国語の点数は80です．

1番目の人の数学の点数は90です．

(19)

２次元配列の行ごとの参照 1:

2:

3:

4:

5:

6:

7:

8:

9:

10:

11:

12:

13:

14:

15:

16:

17:

#include <stdio.h>

int main(void) {

int i，j;

int a[3][3] = { {1, 2, 3}, {4, 5, 6}, {7, 8, 9} };

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

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

printf("%2d", a[i][j]);

}

printf("¥n");

}

return 0;

}

i は行方向，

j は列方向を制御している

２次元配列の利用



行ごとの参照

i = 0

i = 1

i = 2

j = 0 j = 1 j = 2

a[0][0] a[0][1] a[0][2]

a[1][0] a[1][1] a[1][2]

2 3 1

5 6 4

a[2][0] a[2][1] a[2][2]

9 8

7

実行結果 1 2 3 4 5 6 7 8 9

２次元配列の行ごとに値を出力 j の繰り返しが終わるごとに改行を出力することで

(20)

２次元配列の行ごとの参照 1:

2:

3:

4:

5:

6:

7:

8:

9:

10:

11:

12:

13:

14:

15:

16:

17:

#include <stdio.h>

int main(void) {

int i，j;

int a[3][3] = { {1, 2, 3}, {4, 5, 6}, {7, 8, 9} };

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

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

printf("%2d", a[i][j]);

}

printf("¥n");

}

return 0;

}

２次元配列の利用



行ごとの参照

実行結果 1 2 3 4 5 6 7 8 9

i = 0

j = 0 a[0][0] = 1 が出力される j = 1 a[0][1] = 2 が出力される j = 2 a[0][2] = 3 が出力される改行が出力される

i = 1

i = 2

処理の流れ

(21)

２次元配列の列ごとの参照 1:

2:

3:

4:

5:

6:

7:

8:

9:

10:

11:

12:

13:

14:

15:

16:

17:

#include <stdio.h>

int main(void) {

int i，j;

int a[3][3] = { {1, 2, 3}, {4, 5, 6}, {7, 8, 9} };

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

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

printf("%2d", a[j][i]);

}

printf("¥n");

}

return 0;

}

i は列方向，

j は行方向を制御している

２次元配列の利用



列ごとの参照

i = 0

i = 1

i = 2

j = 0 j = 1 j = 2

a[0][0] a[0][1] a[0][2]

a[1][0] a[1][1] a[1][2]

2 3 1

5 6 4

a[2][0] a[2][1] a[2][2]

8 8

7

実行結果 1 4 7 2 5 8 3 6 9

２次元配列の列ごとに値を出力

(22)

２次元配列の列ごとの参照 1:

2:

3:

4:

5:

6:

7:

8:

9:

10:

11:

12:

13:

14:

15:

16:

17:

#include <stdio.h>

int main(void) {

int i，j;

int a[3][3] = { {1, 2, 3}, {4, 5, 6}, {7, 8, 9} };

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

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

printf("%2d", a[j][i]);

}

printf("¥n");

}

return 0;

}

２次元配列の利用



列ごとの参照

実行結果 1 4 7 2 5 8 3 6 9

i = 0

i = 1

i = 2

処理の流れ

(23)

講義のまとめ



配列



同じ型の値を複数格納できる



配列一つ一つを配列要素という



要素番号は

0

から始まる



配列への代入，初期化，入力



配列の利用



配列は繰り返し処理（主にfor文）により扱われる



多次元配列



２次元以上の配列



ＣプログラミングⅠ 配列とは