第17講 10進法をn進法に変換する

第5話 プログラム解説その1
実行画面
n=16
10進数の428を16進数に翻訳すると、
1AC
です。
翻訳にかかった時間は0.000000秒です。
プロジェクト終了

を実現するプログラムコード再掲
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include <time.h>
int f(); //データを発生させる社員
void g(int w,int a[1000],int n, int g); //10進数をn進数に翻訳する社員
void h(int w,int a[1000],int n); //結果をコンソールに表示する社員
int main(){
  clock_t hj,ow;
  int w,a[1000],n;
  printf("n=");
  fflush(0); //pirntfを先に実行させるためのお呪い
  scanf("%d",&n);
  srand((unsigned) time(NULL));
  w=f();
  hj=clock();
  g(w,a,n,0);
  ow=clock();
  h(w,a,n);
  printf("翻訳にかかった時間は%f秒です。\n",(double)(ow - hj) / CLOCKS_PER_SEC);
  printf("プロジェクト終了\n");
}
int f(){ //データを発生させる社員
  int w;
  while(1){
    w=rand()%1000;
    if(w>0)return(w);
  }
}
void g(int w,int a[1000],int n,int i){ //10進数をn進数に翻訳する社員
  a[i]=w%n;
  w=w/n;
  if(w>0){
    g(w,a,n,i+1);
  }
  else{
    a[i+1]=-1;
  }
}
void h(int w,int a[1000],int n){ //結果をコンソールに表示する社員
  int i,ik;
  i=0;
  while(1){
    if(a[i]==-1){
      ik=i-1;
      break;
    }
    i++;
  }
  printf("10進数の%dを%d進数に翻訳すると、\n",w,n);
  for(i=ik;i>=0;i--){
    if(a[i]<10)printf("%d",a[i]);
    if(a[i]==10)printf("A");
    if(a[i]==11)printf("B");
    if(a[i]==12)printf("C");
    if(a[i]==13)printf("D");
    if(a[i]==14)printf("E");
    if(a[i]==15)printf("F");
  }
  printf("\nです。\n");
}         
翻訳範囲を16進数で広げたソフト

解説
では、1行1行プログラムを追っていきましょう。
  while(1){
    w=rand()%1000;
    if(w>0)return(w);
  }
は1000未満のデータを発生させています。
while文にしたのは、0の場合には翻訳の必要がないからです。
0は何進数でも0ですから。
ですから、0でない1000未満のデータを発生させていることになります。

さて、プログラムの核心部分であるg(w,a,n,0);について、
見ていきましょう。
第2話で述べたように、
k
基本同じことの繰り返しです。
n(上の例では2)で割って、商と余りを求めることを繰り返しています。
どこまで繰り返すのかというと、
商が0になるまでです。
同じことの繰り返しですから、
関数の再帰的使用という手法を使っているわけです。
すなわち、社員の分身の術を使っているわけです。
void g(int w,int a[1000],int n,int i){ //10進数をn進数に翻訳する社員
  a[i]=w%n;
  w=w/n;
  if(w>0){
    g(w,a,n,i+1);
  }
  else{
    a[i+1]=-1;
  }
}
(再掲)
  a[i]=w%n;
  w=w/n;
の2行で、nで割ったときの余りと商を求めています。
wはint型の整数ですから、
w/nの小数点以下は切り捨てられ整数に丸められますから、
商になるのです。
  if(w>0){
    g(w,a,n,i+1);
  }
  else{
    a[i+1]=-1;
  }
if...else文になっているのは、
商が0になったときには、繰り返す必要がないからです。
商が0でないときにのみ、
入れ子式人形の中へ進むようにしているのです。
商が0のときには、一番中の人形に到達していますので、
それ以上の遡及は必要ないわけです。
つまり、n進数への翻訳という処理が終わったことを意味していますので、
遡及をやめるわけですが、
最後の1行
    a[i+1]=-1;
の意味はいったいなんでしょうか。



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a


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