【Java】プログラムの読み方は初心者でも分かる？素数判定のコード解説と動作確認
- Javaの学習を始めて数週間の初心者です。条件分岐、ループ、配列、メソッドを使用したプログラムを作成する課題に取り組んでいます。素数を判定するプログラムを作成しましたが、コードの動作や処理の流れについて理解が不十分です。
- 質問の内容として、(1)2つ目のfor文でsumが2の場合の処理の流れ、(2)2つ目のif文でfalseになった場合の処理の流れ、(3)breakの後の処理の流れ、についての説明を求めています。具体的な処理の流れを教えていただけると助かります。
- 初心者の私がわからない部分として、if文やfor文の入れ子のブロックで処理がどのように移っていくかが不明瞭です。これらのケースにおける具体的な処理の流れと理由について、アドバイスをいただけると嬉しいです。
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【Java】プログラムの読み方
Javaの学習を始めて数週間の初心者です。 皆さんのお知恵を貸してください。 条件分岐、ループ、配列、メソッドを使用したプログラムを作成する、 という課題です。習っただけでなく自分でちゃんと使えるか、という意図だと思います。 素数を判定するプログラムにしようと考えました(もっと単純なもので構わないのですが、思いつかなかった…)。 ネットを検索して考え方を参考にしながら、書いてみました(コピペではないです)。 不細工で読みにくいかもしれませんがよろしくお願いします。 概要(問題のソースは最下部) ・キーボードで3つの数字を入力し、それらを配列numに代入する(readLine使用)。[メソッド][配列] ・(ここからペーストしたソース)配列をfor文で足し込み合計値をsumに代入。[ループ] ・2以上とそれ以外に分ける(素数は2～)。[条件分岐] ・2以上、sum未満の数で順番に割っていく。 ・1回でも割り切れたらboolean型sosuにfalseを代入、処理を終了させる。 (ここには載っていませんが、sosuはtrueで初期化済み) ・sosuがtrueかfalseかで表示を変える。 とりあえずソースを書いてコンパイルも通り、実行した結果も一応私の意図通りに動きます。。 が、これを講師の方に動きを説明しないといけません。一つ一つの動きは理解できるのですが、 ifの入れ子のブロックで処理がどう移っていくのかが不明瞭です。 お訊きしたいのは以下のケースで処理がどう動くのか、です。理由もお願いします。 (1)2つ目のfor文、1回目でfalseの場合(例えばsumが2の時) …2の場合、「素数です」と表示されますが、改めて読むと「elseに飛んでsosu = falseになるのでは？」 という疑問があります。具体的な内容を伏せて講師の方に訊いてみると「上のif文でtrueになっても その下のfor文でfalseならばelseに飛ぶはず」と言われました。 (2)2つ目のif文、falseになった場合 …この場合、falseなら素数と判定された、と思っていて実行結果もそのようになるのですが、 「elseに飛ぶ、が正しいならおかしくないかな？」と感じます。 (3)breakの後 …大体上と同じ疑問です。 (4)要は入れ子になっている場合、どこに処理が移るかがちゃんと解っていないのだと思います。 このような場合の読み方のアドバイスをお願いします。 情報に不足があればご指摘ください。 ↓ここからソース↓ (略) System.out.println("※合計値はint型の範囲内になるよう注意してください。"); (略) int sum = 0; for (int i = 0; i < num.length; i++) { sum += num[i]; } if (sum >= 2) { for (int i = 2; i < sum; i++) { if (sum % i == 0) { sosu = false; break; } } } else { sosu = false; } if (sosu == true) { System.out.println("\n合計値" + sum + "は素数です。"); } else { System.out.println("\n合計値" + sum + "は素数ではありません。"); } (以下略)
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> 「上のif文でtrueになってもその下のfor文でfalseならば > elseに飛ぶはず」これは正しいでしょうか？ いいえ，間違っています。 -------- 01 if (sum >= 2) { 02 ■ for (int i = 2; i < sum; i++) { 03 ■● if (sum % i == 0) { 04 ■●★ sosu = false; 05 ■●★ break; 06 ■● } 07 ■ } 08 } else { 09 □ sosu = false; 10 } -------- 上記のコードにおいて， 01行目の if (sum >= 2) { が真のときに実行される■のブロックと， それが偽のときに実行される 08行目 else { 以降の□のブロックは， 二者択一の関係にあります。 02行目，03行目，05行目が実行されたとしても それらはすべて■ブロック内にある命令ですから， □ブロックに実行が移ることはありません。 ちなみに， 05行目の break は，もっとも内側にあるループ（今回は，02行～07行のforブロック）に作用する命令であり，このループから脱出するという機能を実現しています。 したがって， 「05行目 break; の実行」→「forループを脱出して 07行目の次に移動」→「08行目の }で ■ブロックの実行もすべて終了」→「（if{} else{}の固まりの外にある）10行目の次の命令に移動」という実行の流れになります。 ---------------- > if (sum >= 2) { // sumが2ならここはtrueですよね。 > for (int i = 2; i < sum; i++) { > // iを2で初期化するので2 < 2となりfalseである > と理解するのは間違いでしょうか？ そこまでの理解は正しいです。 回答No.1は次のことを指摘しているわけです。 「この場合のループ継続条件 2 < 2 はfalseなので，●で示されたforブロックの内部は一度も実行されない。前述の理由で □ブロックに実行が移ることもない。つまり，sum＝2 の場合は 04行目も09行目も実行されないから，質問文に提示されていない「（略）」の箇所のコードで設定されたsosuの値がそのまま適用される」
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- hirotn
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変数の値を追いかけて、このプログラムのルートを全て通るにはどのような変数の値をとれば良いかを考えます。 影響を与えるのはsumだと考えます（readLineによる入力はどうとでもできるので）。 このプログラムでは、 sumが0以下の場合 sumが1の場合 sumが2の場合 sumが3以上の場合 で動作が異なると考えられます。 ＞iを2で初期化するので2 < 2となりfalseであると理解するのは間違いでしょうか？ falseとなり、forブロックは実行されません。 forブロックは実行されないので、変数sosuがfalseになる機会がなく、変数sosuの初期値がtrueなので、sum==2の場合は「合計値 2 は素数です。」という結果が得られています。 >…2の場合、「素数です」と表示されますが、改めて読むと「elseに飛んでsosu = falseになるのでは？」 飛ぶと思われるelseブロックにSystem.out.printlnを挿入して、実際にsum==2として実行してみると良いと思います。 >その下のfor文でfalseならばelseに飛ぶはず この文だけを読む限りは飛びません。if～elseとforの判定処理は独立しているからです。
- Tacosan
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入れ子になってるならどう対応するのかを考えなきゃならない. マーカーなりボールペンなりで対応関係に色を付けてみたら? あと, (1) で sum が 2 だと「2つ目のfor文、1回目でfalseの場合」には当てはまらないよ.
お礼
ご回答ありがとうございました。 皆さんのアドバイスを総合するとより理解が深まりました。 これからは対応関係を常に意識するように心がけたいと思います。
補足
ご回答ありがとうございます。 ＞ (1) で sum が 2 だと「2つ目のfor文、1回目でfalseの場合」には当てはまらないよ. あれ、そうなのですか…？ if (sum >= 2) { // sumが2ならここはtrueですよね。 for (int i = 2; i < sum; i++) { // iを2で初期化するので2 < 2となりfalseであると理解するのは間違いでしょうか？ もしかして私基本的な勘違いしてたりするのかな。 ソースとテキストfor文の箇所を見返していますがわからない…。 自分のプログラムなのに混乱してきました(笑)。もう少し考えます。 後、「上のif文でtrueになってもその下のfor文でfalseならばelseに飛ぶはず」 これは正しいでしょうか？ ※投稿した後でソースのTabインデントが無効になっているのに気付き、 (私が)読みにくいので、スペースで下げます(内容は同一)。 (略) System.out.println("※合計値はint型の範囲内になるよう注意してください。"); (略) int sum = 0; for (int i = 0; i < num.length; i++) { sum += num[i]; } if (sum >= 2) { for (int i = 2; i < sum; i++) { if (sum % i == 0) { sosu = false; break; } } } else { sosu = false; } if (sosu == true) { System.out.println("\n合計値" + sum + "は素数です。"); } else { System.out.println("\n合計値" + sum + "は素数ではありません。"); } (以下略)
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