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　第８号　2001/11/2x
　基本情報技術者試験午後平成１３年秋問１２解説

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　プログラムを作成する上での注意事項：
　Windows とIE を前提としています。
　拡張子を表示するに設定してください。

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▼ 問１２を分析

　今回は，基本情報技術者試験午後平成１３年秋問１２のプログラムを少し直し
勉強します。
　表示する文字列を漢字にします。

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▼ プログラム１（文字列を漢字に修正）j08-01

PriceSort.java で保存すること

public class PriceSort {
    public static void main(String[] args) {
        Computer[] computers = {
            new Workstation(     "ワークス１", 800, 256, 300000),
            new PersonalComputer("パソコン１", 450, 128, 180000),
            new Workstation(     "ワークス２", 800, 512, 500000),
            new PersonalComputer("パソコン２", 450, 256, 200000),
        };
        for (int i = 0; i < computers.length; i++) {
            System.out.println(computers[i]);
        }
        System.out.println("\n<値段順>");
        PriceUtility.computeDiscountPrice(computers);
        PriceUtility.sort(computers);
        for (int i = 0; i < computers.length; i++) {
            System.out.println(computers[i]);
        }
    }
}

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▼ プログラム２ j08-02

IComp.java  で保存すること

public interface IComp {
    int compareWith(IComp a);
}

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▼ プログラム３（表示される文字列を漢字に修正） j08-03

Computer.java  で保存すること

public class Computer implements IComp {
    String name;
    int frequency;
    int memory;
    int price;
    public Computer(String name, int frequency,
                    int memory, int price) {
        this.name = name;
        this.frequency = frequency;
        this.memory = memory;
        this.price = price;
    }
    public int getPrice() {
        return price;
    }
    public void setPrice(int price) {
        this.price = price;
    }
    public String toString() {
        return name + ", 周波数: " + frequency
            + ", メモリ: " + memory + ", 値段: " + price;
    }
    public double getDiscountRate() {
        return 0.0;
    }
    public int compareWith(IComp a) {
        Computer computer = (Computer)a;
        return computer.price - this.price;
    }
}

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▼ プログラム４ j08-04

Workstation.java  で保存すること

public class Workstation extends Computer {
    public Workstation(String name, int frequency,
                       int memory, int price) {
        super(name, frequency, memory, price);
    }
    public double getDiscountRate() {
        return 0.1;
    }
}

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▼ プログラム５ j08-05

PersonalComputer.java で保存すること

public class PersonalComputer extends Computer {
    public PersonalComputer(String name, int frequency,
                            int memory, int price) {
        super(name, frequency, memory, price);
    }
    public double getDiscountRate() {
        return 0.2;
    }
}

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▼ プログラム６ j08-06

PriceUtility.java で保存すること

public class PriceUtility {
    public static void computeDiscountPrice(Computer[] a) {
        int newPrice;
        for (int i = 0; i < a.length; i++) {
            newPrice = (int)(a[i].getPrice()
                                * (1 - a[i].getDiscountRate()));
            a[i].setPrice(newPrice);
        }
    }
    public static void sort(IComp[] a) {
        // 単純挿入法による整列
        int j;
        for (int i = 1; i < a.length; i++) {
            IComp temp = a[i];
            for (j = i - 1;
                 j >= 0 && temp.compareWith(a[j]) < 0;
                 j--) {
                a[j + 1] = a[j];
            }
            a[j + 1] = temp;
        }
    }
}

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▼ コンパイル＆実行の仕方

　上記のプログラムを同一のフォルダに保存します。例えば，c:\jworkに，j08
というフォルダを作成したとします。その場合，その j08 フォルダに保存します。
　コンパイルの仕方は，Jマガ第２号を参考にしてください。jstart.bat の使い
方の説明があります。

jstart.bat を実行したら，

　cd j08
　javac PriceSort.java

と入力します。そうすることで，６つのプログラムがいもづる式にコンパイルさ
れます。

実行は，

　java PriceSort

です。

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▼ クラスの関係を表記するには

　次のように，このＪマガでは使用することにします。

○ 継承の表し方

　矢印を平行に２つ利用します。矢印の向きは，子クラスから親クラスへとしま
す。これは，実行時に参照される道筋です。

　親クラス
　　↑↑
　子クラス

○ 実装の表し方（implement)

　矢印を一重で，線を--- で表現します。矢印の向きは，継承と同様の規則とし
ます。

　          インターフェース
               ↑
　クラス-------+

○ 他のクラスの利用

　矢印を直列に重ねて使用します。

  クラス→→→→利用されるクラス

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▼ 問１２のクラスの関係

　クラスの関係を見ていきましょう。

プログラム３より

            　IComp
               ↑
　Computer ----+

　Computer クラスは，IComp インタフェースを実装しています。これによって，
Computer クラスにおいて，compareWith 関数を定義することになります。Computer
クラスより生成されたインスタンスは，compareWith 関数より，大小関係の比較
が可能になります。

プログラム６より

　PriceUtility →→→→→ IComp
               →→→→→ Computer

　PriceUtilityクラスは，ICompインタフェース，Computerクラスを利用して，
値引き後の値段の計算，並び変えの関数を定義しています。

プログラム４，６から

    　　Computer
　　   ↑↑　　↑↑
　Workstation, PersonalComputer

　Workstation クラス，PersonalComputerクラスは，Computerクラスを継承して
います。

プログラム１から

　PriceSort →→→ Computer
　          →→→ Workstation
　          →→→ PersonalComputer
　          →→→ PriceUtility

　PriceSort クラスは，Computer，Workstation，PersonalComputer，PriceUtility
のクラスを利用しています。

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▼ プログラム１を詳細チェック

　実際に実行結果を出すのは，プログラム１です。このプログラムを１行ずつ
見ていきましょう。

public class PriceSort { // 特に継承関係はなし。他のクラスを利用するのみ
    public static void main(String[] args) {

    // main 関数がプログラム動作を開始します。

        Computer[] computers = {
            new Workstation(      "ワークス１", 800, 256, 300000),
            new PersonalComputer( "パソコン１", 450, 128, 180000),
            new Workstation(      "ワークス２", 800, 512, 500000),
            new PersonalComputer( "パソコン２", 450, 256, 200000),
        };

// 親クラスで配列を定義して，要素として，子クラスのインスタンスを設定
// している。

        for (int i = 0; i < computers.length; i++) {
            System.out.println(computers[i]);
        }

// 配列の中身を単純に表示している。println関数の引数になることによって，
// coputers[i]の toString関数が利用されている。

        System.out.println("\n<値段順>"); // 「値段順」と表示

        PriceUtility.computeDiscountPrice(computers);

// coputers 配列に対して，いっせいに値引き後の値段を計算。

        PriceUtility.sort(computers);

// coputers 配列の中身を整列している。整列のロジックや整列キーは，sort
// 関数で定義されている。

        for (int i = 0; i < computers.length; i++) {
            System.out.println(computers[i]);

// computer 配列の中身を単純に文字列として表示する。

        }
    }
}

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▼ 値引き後の値段，並び替え（プログラム６）をチェックしよう。

　プログラム１の動作の中心である，値引き後の値段を求める関数と整列する関
数をを見てみましょう。

　値引き後の値段を求める関数：computeDiscountPrice()
　並び替えをする関数：sort()

public class PriceUtility {
    public static void computeDiscountPrice(Computer[] a) {

// 引数を Computer クラス型のインスタンスで受け取っている。
// Computer クラスのインスタンスは，メソッドして，getPrice(),
// getDiscountRate()関数を持っている。

        int newPrice;

        for (int i = 0; i < a.length; i++) {
            newPrice = (int)(a[i].getPrice()
                                * (1 - a[i].getDiscountRate()));
            a[i].setPrice(newPrice);

            //値引き後の値段を設定

        }
    }

    public static void sort(IComp[] a) {

// 引数を ICompインターフェース型の変数で受け取っている。
// compareWith関数が使用可能

        // 単純挿入法による整列
        int j;
        for (int i = 1; i < a.length; i++) {
            IComp temp = a[i];
            for (j = i - 1;
                 j >= 0 && temp.compareWith(a[j]) < 0;
                 j--) {
                a[j + 1] = a[j];
            }
            a[j + 1] = temp;
        }
    }
}

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▼ 動作のまとめ

　動作の中心は，プログラム１の PriceSort クラスです。これを中心に，継承，
実装，利用の観点からクラス同士をチェックしてみましょう。

　PriceSort →→→ Computer
　          →→→ Workstation
　          →→→ PersonalComputer
　          →→→ PriceUtility

　PriceSort クラスが，実際に動作するプログラムです。並び替えの対象のデータ
として，Workstation クラス，PersonalComputer クラスを利用しています。そ
のデータを入れておく配列として，Workstation クラスとPersonalComputeクラス
の親クラスを利用しています。親クラスの配列を定義することで，そこに要素とし
て，子クラスのインスタンスを格納しています。

　データを入れた配列に対して，PriceUtility クラスを利用して，値引き計算，
整列をしています。

　PriceUtility →→→→→ IComp
               →→→→→ Computer

　値引き計算は，Computer クラスのインスタンスに対して行います。ここでは，
Worksation クラスと PersonalComputer クラスを利用せずに，その親クラスであ
る Computer クラスを利用することで，同じ配列の要素(Computerクラスのインス
タンス)として，単純に扱っています。

　整列は，IComp インターフェースを利用しています。これによって，Computer
クラスの要素に対しての整列を実現してます。IComp インターフェースを利用す
ることで，今後，Computer クラスだけでなく，IComp インターフェースを実装し
クラスに対して，PriceUtility.sort() が利用できることになります。

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次号の予定

　この号で，この前の秋の問題に対する解説はいったん終了します。次号は，
また，初心者向けの内容にもどります。

　次号は，判断文を解説します。

　感想は，斎藤まで，suehiro@he.mirai.ne.jp
　広告等のお問い合わせ：＊＊＊

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著作権について

　このメールマガジンで公開しているプログラムソースは，著作権を当方スタッ
フが所有しますが，商用を含めて，再利用，改変，発表を制限しません。
　今回のプログラムリストは，情報処理技術者試験の問題文から利用しています。
利用にあたっては，ご自分の判断でご利用ください。当方が著作権を所有してい
るわけではありません。
　本文に関しては，斎藤末広が著作権を所有します。再利用に関しては，承諾を
必要とします。
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