第５講　配列の学習

第９話　３次元配列の利用による年間成績一覧表の作成の解説その１

解答例
Public Class Form1

　　 Private Sub Button1_Click(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles Button1.Click

　　　　　'変数の宣言
　　　　　Dim i As Integer, j As Integer, w As Integer

　　　　　'187行追加
　　　　　For i = 1 To 187
　　　　　　　DataGridView1.Rows.Add()
　　　　　Next

　　　　　For i = 0 To 3
　　　　　　　'見出しを入れる
　　　　　　　If i = 0 Then DataGridView1(0, 47 * i).Value = "１学期"
　　　　　　　If i = 1 Then DataGridView1(0, 47 * i).Value = "２学期"
　　　　　　　If i = 2 Then DataGridView1(0, 47 * i).Value = "３学期"
　　　　　　　If i = 3 Then DataGridView1(0, 47 * i).Value = "１年間"

　　　　　　　'列見出しを入れる。
　　　　　　　DataGridView1(0, 1 + 47 * i).Value = "番号 "
　　　　　　　DataGridView1(1, 1 + 47 * i).Value = "国語 "
　　　　　　　DataGridView1(2, 1 + 47 * i).Value = "社会 "
　　　　　　　DataGridView1(3, 1 + 47 * i).Value = "数学 "
　　　　　　　DataGridView1(4, 1 + 47 * i).Value = "理科 "
　　　　　　　DataGridView1(5, 1 + 47 * i).Value = "英語 "
　　　　　　　DataGridView1(6, 1 + 47 * i).Value = "合計 "
　　　　　　　DataGridView1(7, 1 + 47 * i).Value = "平均 "
　　　　　　　DataGridView1(8, 1 + 47 * i).Value = "最高点"
　　　　　　　DataGridView1(9, 1 + 47 * i).Value = "最低点"
　　　　　　　DataGridView1(10, 1 + 47 * i).Value = "順位 "
　　　　　　　DataGridView1(11, 1 + 47 * i).Value = "合否　"
　　　　　　　DataGridView1(12, 1 + 47 * i).Value = "講評 "

　　　　　　　'行見出し
　　　　　　　DataGridView1(0, 42 + 47 * i).Value = "合計　"
　　　　　　　DataGridView1(0, 43 + 47 * i).Value = "平均　"
　　　　　　　DataGridView1(0, 44 + 47 * i).Value = "最高点"
　　　　　　　DataGridView1(0, 45 + 47 * i).Value = "最低点"
　　　　　Next

　　　　　'出席番号とランダムデータの発生
　　　　　Dim a(3, 39, 6) As Integer, k As Integer
　　　　　For i = 0 To 3
　　　　　　　For j = 1 To 40
　　　　　　　　　a(i, j - 1, 0) = j
　　　　　　　Next
　　　　　Next
　　　　　For i = 0 To 2
　　　　　　　For j = 1 To 40
　　　　　　　　　For k = 1 To 5
　　　　　　　　　　　a(i, j - 1, k) = Int(101 * Rnd())
　　　　　　　　　Next
　　　　　　　Next
　　　　　Next
　
　　　　　'出席番号とランダムデータをDataGridViewに表示させる
　　　　　For i = 0 To 3
　　　　　　　For j = 1 To 40
　　　　　　　　　DataGridView1(0, i * 47 + j + 1).Value = a(i, j - 1, 0)
　　　　　　　Next
　　　　　Next
　　　　　For i = 0 To 2
　　　　　　　For j = 1 To 40
　　　　　　　　　For k = 1 To 5
　　　　　　　　　　　DataGridView1(k, i * 47 + j + 1).Value = a(i, j - 1, k)
　　　　　　　　　Next
　　　　　　　Next
　　　　Next

　　　　'各学期合計値・平均値の算出・表示
　　　　For i = 0 To 2
　　　　　　For j = 1 To 40
　　　　　　　　a(i, j - 1, 6) = 0
　　　　　　　　For k = 1 To 5
　　　　　　　　　　a(i, j - 1, 6) = a(i, j - 1, 6) + a(i, j - 1, k)
　　　　　　　　Next
　　　　　　　　DataGridView1(6, i * 47 + j + 1).Value = a(i, j - 1, 6)
　　　　　　　　DataGridView1(7, i * 47 + j + 1).Value = a(i, j - 1, 6) / 5
　　　　　　Next
　　　　Next

　　　　'各学期各生徒の最高点・最低点の算出・表示
　　　　Dim max As Integer, min As Integer
　　　　For i = 0 To 2
　　　　　　For j = 1 To 40
　　　　　　　　max = 0
　　　　　　　　min = 100
　　　　　　　　For k = 1 To 5
　　　　　　　　　　If a(i, j - 1, k) > max Then max = a(i, j - 1, k)
　　　　　　　　　　If a(i, j - 1, k) < min Then min = a(i, j - 1, k)
　　　　　　　　Next
　　　　　　　　DataGridView1(8, i * 47 + j + 1).Value = max
　　　　　　　　DataGridView1(9, i * 47 + j + 1).Value = min
　　　　　　Next
　　　　Next

　　　　　　　　　　　　・
　　　　　　　　　　　　・
　　　　　　　　　　　　・
　 　End Sub

End Class

本日は、『//各生徒の合計・平均の算出と表示』までを解説しましょう。
最初に
　　　　　'187行追加
　　　　　For i = 1 To 187
　　　　　　　DataGridView1.Rows.Add()
　　　　　Next

　　　　　For i = 0 To 3
　　　　　　　'見出しを入れる
　　　　　　　If i = 0 Then DataGridView1(0, 47 * i).Value = "１学期"
　　　　　　　If i = 1 Then DataGridView1(0, 47 * i).Value = "２学期"
　　　　　　　If i = 2 Then DataGridView1(0, 47 * i).Value = "３学期"
　　　　　　　If i = 3 Then DataGridView1(0, 47 * i).Value = "１年間"

　　　　　　　'列見出しを入れる。
　　　　　　　DataGridView1(0, 1 + 47 * i).Value = "番号 "
　　　　　　　DataGridView1(1, 1 + 47 * i).Value = "国語 "
　　　　　　　DataGridView1(2, 1 + 47 * i).Value = "社会 "
　　　　　　　DataGridView1(3, 1 + 47 * i).Value = "数学 "
　　　　　　　DataGridView1(4, 1 + 47 * i).Value = "理科 "
　　　　　　　DataGridView1(5, 1 + 47 * i).Value = "英語 "
　　　　　　　DataGridView1(6, 1 + 47 * i).Value = "合計 "
　　　　　　　DataGridView1(7, 1 + 47 * i).Value = "平均 "
　　　　　　　DataGridView1(8, 1 + 47 * i).Value = "最高点"
　　　　　　　DataGridView1(9, 1 + 47 * i).Value = "最低点"
　　　　　　　DataGridView1(10, 1 + 47 * i).Value = "順位 "
　　　　　　　DataGridView1(11, 1 + 47 * i).Value = "合否　"
　　　　　　　DataGridView1(12, 1 + 47 * i).Value = "講評 "

　　　　　　　'行見出し
　　　　　　　DataGridView1(0, 42 + 47 * i).Value = "合計　"
　　　　　　　DataGridView1(0, 43 + 47 * i).Value = "平均　"
　　　　　　　DataGridView1(0, 44 + 47 * i).Value = "最高点"
　　　　　　　DataGridView1(0, 45 + 47 * i).Value = "最低点"
　　　　　Next
を解説しましょう。この部分で何をしているかと申しますと、

実行結果例
成績一覧表
行の追加
行を作り、そこに見出しを入れています。
For i = 0 To 3となっていますので、
i=0,1,2,3　と同じことが４回繰り返されます。
その結果、１学期、２学期、３学期、１年間
見出し２学期３学期年間
それぞれの見出しが入ります。
注目は、例えばDataGridView1(0, 42 + 47 * i).Value = "合計　"の+ 47 * iの部分です。
行間
学期間の『合計』の位置が４７行ずれています。
なので、i=0,1,2,3　とすると、
４２＋４７×０＝４２
４２＋４７×１＝８９
４２＋４７×２＝１３６
４２＋４７×０＝１８３
となります。
DataGridView1(*,0)は１行目ですから、４３行目・９０行目・１３７行目・１８４行目に『合計』が表示されることになります。
その他についてもすべて同じです。
例えば、DataGridView1(0, 42 + 47 * i).Value = "合計　" についてみると、
『番号』も４７行ごとに表示させています。
４７行という数字は、生徒数４０から４０行、
見出しと列見出し平均２行、
行見出し見出し４行、学期間の空白行３次元配列１行の合計です。
４０＋２＋４＋１＝４７
それぞれ４７行ごとに表示させたいとき、42 + 47 * i のようにすればよいわけです。


次に、
　　　　　'出席番号とランダムデータの発生
　　　　　Dim a(3, 39, 6) As Integer, k As Integer
　　　　　For i = 0 To 3
　　　　　　　For j = 1 To 40
　　　　　　　　　a(i, j - 1, 0) = j
　　　　　　　Next
　　　　　Next
　　　　　For i = 0 To 2
　　　　　　　For j = 1 To 40
　　　　　　　　　For k = 1 To 5
　　　　　　　　　　　a(i, j - 1, k) = Int(101 * Rnd())
　　　　　　　　　Next
　　　　　　　Next
　　　　　Next
を解説しましょう。最初のDim a(3, 39, 6) As Integer で３次元配列を用意しています。
3は、１学期・２学期・３学期・１年間の４つに対応します。
a(3)とした場合a(0),a(1),a(2),a(3)までが配列変数の対象になります。
VC++の場合はa[0],a[1],a[2],a[3]としたいときは、int a[4];　ですが、VBのa(3)の3は最後の添え字を示しています。
次の39は、生徒数４０に対応しています。
最後の6は、出席番号・国語・社会・数学・理科・英語・合計の７つに対応しています。
平均までを対象にしなかったのは、平均だけ整数でないからです。
こちらは浮動小数点型になります。
キャストなどをして対象にする方法も考えられますが、面倒なので合計までを配列で扱い処理することにしました。
　　　　　For i = 0 To 3
　　　　　　　For j = 1 To 40
　　　　　　　　　a(i, j - 1, 0) = j
　　　　　　　Next
　　　　　Next
は
　　　　　For i = 0 To 3
　　　　　　　For j = 0 To 39
　　　　　　　　　a(i, j - 1, 0) = j + 1
　　　　　　　Next
　　　　　Next
としてもいいですが、jを出席番号に対応させた方がわかりやすいと考え前者を選びました。
ですが、この辺は各自の好みです。ご自分がわかりやすい方を選んでください。
この３行では、３次元配列をa(学期等,行,列)と表現するとすれば、各学期の０列目の０行目から３９行目まで順に出席番号を入れています。

　　　　　For i = 0 To 2
　　　　　　　For j = 1 To 40
　　　　　　　　　For k = 1 To 5
　　　　　　　　　　　a(i, j - 1, k) = Int(101 * Rnd())
　　　　　　　　　Next
　　　　　　　Next
　　　　　Next
では、100点以下のランダムデータを配列に収納しています。
Rnd()は、1未満のの乱数を発生させます。
ですから101 * Rnd()は101未満の小数で、
その小数分を Int()で切り捨てて、101未満の整数すなわち100以下の整数になります。

　　　　　'出席番号とランダムデータをDataGridViewに表示させる
　　　　　For i = 0 To 3
　　　　　　　For j = 1 To 40
　　　　　　　　　DataGridView1(0, i * 47 + j + 1).Value = a(i, j - 1, 0)
　　　　　　　Next
　　　　　Next
　　　　　For i = 0 To 2
　　　　　　　For j = 1 To 40
　　　　　　　　　For k = 1 To 5
　　　　　　　　　　　DataGridView1(k, i * 47 + j + 1).Value = a(i, j - 1, k)
　　　　　　　　　Next
　　　　　　　Next
　　　　Next
では、配列に収まっている出席番号と各教科のランダムデータをDataGridView1に表示させています。
DataGridView1(0, i * 47 + j + 1).Value = a(i, j - 1, 0) は３次元配列を２次元配列に対応させています。
その際の味噌は、47*i+j+1です。
47 * i + j + 1は、j + 1 + 47 * i と同じです。

実は、３次元データは、２次元でも１次元でも表現できます。
言い換えると、３次元配列は、２次元配列や１次元配列に対応させることができます。

同様に、２次元配列は１次元配列で表現できます。
例えば、
Dim a(2,3) As Integer,b(11) As integer,i As Integer,j As Integer;
For i = 0 To 11
　　b(i) = Int(101 * Rad())
Next
For i = 0 To 2
　　For j = 0 To 3
　　　　a(i, j) = b(4 * i + j)
　　Next
Next
とプログラミングすれば、１次元配列b(11)の12個のランダムデータを２次元配列a(2,3)に収納させたことになります。
a(i, j) = b(4 * i + j) の対応を具体的に見てみましょう。
a(0, 0)=b(0), a(0, 1)=b(1), a(0, 2)=b(2), a(0, 3)=b(3),
a(1, 0)=b(4), a(1, 1)=b(5), a(1, 2)=b(6), a(1, 3)=b(7),
a(2, 0)=b(8), a(2, 1)=b(9), a(2, 1)=b(10), a(2, 3)=b(11)
２次元配列a(2, 3)の１２（（２＋１）×（３＋１））個の変数と１次元配列b(11)の１２（１１＋１）個の変数がきれいに対応しています。
（）内で＋１としているのは、添え字0も数えなければならないからです。
ここでの味噌は、4*i+jです。動きを表にすると、

i j 4*i+j
0 0 0
0 1 1
0 2 2
0 3 3
1 0 4
1 1 5
1 2 6
1 3 7
2 0 8
2 1 9
2 2 10
2 3 11


例えば、ｉ＝２,ｊ＝３なら
４＊ｉ＋ｊ＝４×２＋３＝１１
です。
4*i+jの4は、 a(2,3)の3+1=4（添え字0も数える）に対応しています。

For i=0 To 2
　　For j=0 To 3
　　　　a(i, j)=Int(101 * Rad())
　　Next
Next
として、それをb(11)に収めたいなら、
For i=0 To 2
　　For j=0 To 3
　　　　b(4 * i + j)=a(i, j)
　　Next
Next
このように２次元配列を１次元配列に、
１次元配列を２次元配列に対応させることができます。
すなわち、１次元配列と２次元配列は相互に対応させることができるのです。


DataGridView1(k, i * 47 + j + 1).Value = a(i, j - 1, k)
においては３次元データを２次元配列に代入しています。
47 * i+ j + 1と(i,j - 1)が対応します。
今の例の4 * i + jと(i, j)の対応と同様です。4 * iの4はa(2,3)の3に１加えたものでした。
DataGridView1の場合は、a(3, 39, 6) の39に1加えた40に、見出しと列見出し２行、行見出し４行、空白行１行を加えた47です。
見出しと列見出し２行、行見出し４行、空白行１行がなければ、a(3, 39, 6) の39に1加えた40にきれいに対応するのです。

尚、参考までに述べておくと
For i=0 To 2
　　For j=0 To 3
　　　　b(4 * i + j)=a(i, j)
　　Next
Next
は、
For i=0 To 11
　　b(i)=(Int(i / 4),i mod 4)
Next
でも実現できます。
Int(i / 4)のIntは小数部分を切り捨てよの命令ですから
例えば、ｉ＝７ならInt(７／４）＝１です。
まは、i mod 4はiを4で割った余りを求める計算です。
したがいまして、ｉ　mod ４は７ mod ４＝３です。
ですから
b(7)=a(1,3)です。上の表で対応が正しいことをご確認ください。



　　　　'各学期合計値・平均値の算出・表示
　　　　For i = 0 To 2
　　　　　　For j = 1 To 40
　　　　　　　　a(i, j - 1, 6) = 0
　　　　　　　　For k = 1 To 5
　　　　　　　　　　a(i, j - 1, 6) = a(i, j - 1, 6) + a(i, j - 1, k)
　　　　　　　　Next
　　　　　　　　DataGridView1(6, i * 47 + j + 1).Value = a(i, j - 1, 6)
　　　　　　　　DataGridView1(7, i * 47 + j + 1).Value = a(i, j - 1, 6) / 5
　　　　　　Next
　　　　Next
では、合計を計算して、合計と平均を表示しています。
a(i, j - 1, 6)が合計です。
a(i , j - 1 , 6)=0を忘れないでください。
これは初期化です。

　　　　'各学期各生徒の最高点・最低点の算出・表示
　　　　Dim max As Integer, min As Integer
　　　　For i = 0 To 2
　　　　　　For j = 1 To 40
　　　　　　　　max = 0
　　　　　　　　min = 100
　　　　　　　　For k = 1 To 5
　　　　　　　　　　If a(i, j - 1, k) > max Then max = a(i, j - 1, k)
　　　　　　　　　　If a(i, j - 1, k) < min Then min = a(i, j - 1, k)
　　　　　　　　Next
　　　　　　　　DataGridView1(8, i * 47 + j + 1).Value = max
　　　　　　　　DataGridView1(9, i * 47 + j + 1).Value = min
　　　　　　Next
　　　　Next
では各生徒の最高点・最低点を計算し表示しています。ここでも i * 47 + j + 1が理解できれば難しくありません。

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