共通テスト用表記で、処理の流れを読み解く

大学入学共通テスト「情報Ⅰ」では、学校ごとに学ぶプログラミング言語が異なることを踏まえ、問題中で共通テスト用プログラム表記を使います。特定の実装言語に依存せず処理の考え方を示す擬似言語（擬似コード）であり、問題文の説明と照らしながら処理を読むための共通表記です。

アルゴリズムは問題を解くための明確で有限な手順です。アルゴリズムを共通テスト用プログラム表記などで記述し、コンピュータが実行できる形にしたものがプログラムです。

（1）width = 【外部からの入力】
（2）height = 【外部からの入力】
（3）area = width * height
（4）表示する(area)

複雑なプログラムも、文を上から実行する順次、条件によって処理を選ぶ分岐、同じ範囲を繰り返す反復を組み合わせて作ります。

アルゴリズムは、正しい結果だけでなく、終了すること、手順が曖昧でないこと、扱う入力の範囲が明確であることも重要です。

（1）x = 2
（2）y = x + 3
（3）x = y * 2

x、yなどが変数です。=は右辺を先に計算し、その結果を左辺へ代入します。

代入の=と、等しいか比較する==を区別します。÷は整数の商、％は余りを表します。

式は、右辺を計算してから左辺を更新する

x = x + 1では、更新前のxへ1を加え、その結果を左辺のxへ入れ直します。

（1）score = 【外部からの入力】
（2）もし score >= 80 ならば：
（3）｜ grade = "A"
（4）そうでなくもし score >= 60 ならば：
（5）｜ grade = "B"
（6）そうでなければ：
（7）⎿ grade = "C"
（8）表示する(grade)

もしの条件が真なら、その下のまとまりを実行します。そうでなくもしは別の条件を調べ、そうでなければはどの条件も真でなかった場合を受け持ちます。

条件は上から順に評価し、最初に真になったまとまりだけを実行します。85点はA、75点はB、40点はCです。範囲が重なる条件は、高いしきい値から先に判定します。

（1）age = 【外部からの入力】
（2）もし age < 18 ならば：
（3）｜ fee = "子ども"
（4）そうでなくもし age < 65 ならば：
（5）｜ fee = "一般"
（6）そうでなければ：
（7）⎿ fee = "シニア"

複数の条件を、正確な意味で読む

A and Bは「AとBがどちらも成り立つとき」、A or Bは「AとBの少なくとも一方が成り立つとき」と読みます。

（1）x = 8
（2）y = 3
（3）もし x > 0 and y > 0 ならば：
（4）｜ 表示する("xもyも正")
（5）そうでなくもし x == 0 or y == 0 ならば：
（6）｜ 表示する("xまたはyが0")
（7）そうでなければ：
（8）⎿ 表示する("xもyも0ではない")

x = 8、y = 3では、（3）のandの左右がともに真なので（4）を実行します。例えばx = 0、y = 3なら（3）は偽になり、（5）のorで少なくとも一方が真なので（6）を実行します。

（1）goukei = 0
（2）n を 1 から 5 まで 1 ずつ増やしながら繰り返す：
（3）⎿ goukei = goukei + n
（4）表示する(goukei)

回数指定反復では、指定された値を順番に取り出して同じまとまりを実行します。nは1、2、3、4、5と変わり、合計は15です。

「1から5まで」のような範囲は通常、両端を含みます。開始値・終了値・増減値を先に書き出します。

値の変化を表で確かめる

（1）i を 1 から 5 まで 1 ずつ増やしながら繰り返す：
（2）｜ j を 1 から 3 まで 1 ずつ増やしながら繰り返す：
（3）⎿ ⎿ Kuku[i, j] = i * j
（4）表示する(Kuku)

（1）n = 1
（2）n < 100 の間繰り返す：
（3）⎿ n = n * 2
（4）表示する(n)

条件反復では、反復の前に条件を調べます。nが100未満なら2倍し、128になった時点で条件が偽になるため終了します。

条件反復では、初期値、継続条件、更新処理を一組で探します。

判定する時点をそろえてトレースする

（1）goukei = 0
（2）number = 【外部からの入力】
（3）number != 0 の間繰り返す：
（4）｜ goukei = goukei + number
（5）⎿ number = 【外部からの入力】
（6）表示する(goukei)

（1）Scores = [72, 85, 91, 68]
（2）表示する(Scores[0])
（3）Scores[3] = 70

配列は複数の値を順番にまとめたものです。配列の先頭の要素の添字は、特に説明がなければ0です。4個の要素の添字は0、1、2、3です。

（1）表示する(Kaiin[0, 0], "さんは", Kaiin[0, 1], "歳の", Kaiin[0, 2], "です。")
（2）表示する(Kaiin[1, 0], "さんは", Kaiin[1, 1], "歳の", Kaiin[1, 2], "です。")
（3）表示する(Kaiin[2, 0], "さんは", Kaiin[2, 1], "歳の", Kaiin[2, 2], "です。")

（1）面積 = 長方形の面積(4, 3)
（2）表示する(面積)

共通テストでは、関数の働きや定義方法が問題文中で示されます。呼出し時に渡す値と、返ってくる値を確認します。

関数は、引数を受け取り、戻り値を返すまとまりとして読む

定義の書き方は問題文に従います。仕組みを説明するため、ここでは次のように表します。

（1）関数「長方形の面積」(たて, よこ)を定義する：
（2）｜ 面積 = たて * よこ
（3）⎿ 面積を返す

関数定義のたて・よこを仮引数、呼出し時の4・3を実引数といいます。

必要な値は引数で受け取り、戻り値で返すと、処理のつながりが明確になります。

バブルソート：隣り合う値を比べて交換する

（1）A = [3, 8, 2, 6, 5]
（2）i を 0 から 要素数(A)-2 まで 1 ずつ増やしながら繰り返す：
（3）｜ j を 0 から 要素数(A)-2-i まで 1 ずつ増やしながら繰り返す：
（4）｜ ｜ もし A[j] > A[j+1] ならば：
（5）｜ ｜ ｜ temp = A[j]
（6）｜ ｜ ｜ A[j] = A[j+1]
（7）⎿ ⎿ ⎿ A[j+1] = temp

一巡ごとに、まだ整列していない範囲を一つ狭くして同じ処理を繰り返します。

線形探索と二分探索

（1）Data = [18, 25, 31, 42]
（2）atai = 【外部からの入力】
（3）owari = 0
（4）i を 0 から 要素数(Data)-1 まで 1 ずつ増やしながら繰り返す：
（5）｜ もし Data[i] == atai ならば：
（6）｜ ｜ 表示する(atai, "は", i, "番目にありました")
（7）⎿ ⎿ owari = 1
（8）もし owari == 0 ならば：
（9）⎿ 表示する(atai, "は見つかりませんでした")

線形探索は先頭から一つずつ、二分探索は整列済みのデータの中央から調べます。

二分探索の表記例

二分探索では、整列済みのData = [3, 18, 29, 33, 48, 52, 62, 77, 89, 97]から目的の値を探します。hidariを探索範囲の左端、migiを右端、aidaを中央の添字として、中央の値とataiを比較します。

（1）Data = [3, 18, 29, 33, 48, 52, 62, 77, 89, 97]
（2）kazu = 要素数(Data)
（3）atai = 【外部からの入力】
（4）hidari = 0
（5）migi = kazu - 1
（6）owari = 0
（7）hidari <= migi and owari == 0 の間繰り返す：
（8）｜ aida = (hidari + migi) ÷ 2
（9）｜ もし Data[aida] == atai ならば：
（10）｜ ｜ 表示する(atai, "は", aida, "番目にありました")
（11）｜ ｜ owari = 1
（12）｜ そうでなくもし Data[aida] < atai ならば：
（13）｜ ｜ hidari = aida + 1
（14）｜ そうでなければ：
（15）⎿ ⎿ migi = aida - 1

（9）で値が等しければ見つかったとしてowari = 1にし、（12）が真なら探索範囲の左端をaida + 1に、そうでなければ右端をaida - 1に更新します。÷は整数の商を返すものとし、二分探索を使うにはDataが昇順または降順に整列済みであることが必要です。

表記の規則に合わない誤り、実行中に不正な処理が起こる誤り、実行できても答えが誤る論理エラーを区別します。問題文の定義と処理の流れに照らして、結果がずれた場所を探します。

（1）n = 【外部からの入力】
（2）もし n ％ 2 == 0 ならば：
（3）｜ 表示する("偶数")
（4）そうでなければ：
（5）⎿ 表示する("奇数")

（1）year = 【外部からの入力】
（2）もし year ％ 400 == 0 ならば：
（3）｜ 表示する("うるう年")
（4）そうでなくもし year ％ 100 == 0 ならば：
（5）｜ 表示する("平年")
（6）そうでなくもし year ％ 4 == 0 ならば：
（7）｜ 表示する("うるう年")
（8）そうでなければ：
（9）⎿ 表示する("平年")

（1）n = 【外部からの入力】
（2）is_prime = 1
（3）i を 2 から n-1 まで 1 ずつ増やしながら繰り返す：
（4）｜ もし n ％ i == 0 ならば：
（5）⎿ ⎿ is_prime = 0
（6）もし is_prime == 1 ならば：
（7）｜ 表示する("素数")
（8）そうでなければ：
（9）⎿ 表示する("素数ではない")

デバッグでは、入力・途中の変数・条件式・出力を小さく確認します。原因を推測して一度に多く直すのではなく、再現条件を固定して検証します。

期待する答えを先に決めてから実行する

入力と期待する出力を先に書き、実際の出力と比べます。間違ったときは、途中の変数を表にして原因の場所を絞ります。

（1）Counts = [0, 0, 0, 0, 0, 0]
（2）i を 1 から 1000 まで 1 ずつ増やしながら繰り返す：
（3）｜ 出目 = 整数(乱数() * 6) + 1
（4）⎿ Counts[出目-1] = Counts[出目-1] + 1