Download : sample-001.c ( SJIS 版 )
/*
* 2014/10/17 sample-001.c
*/
/*
* 多次元配列
*
* 利用方法
* コンパイル
* cc -Ic:\usr\c\include -o BASENAME.exe sample-001.c
* 実行
* BASENAME
*/
#include <stdio.h>
/*
* main
*
*/
int main( int argc, char *argv[] )
{
int a[3][4]; /* 二次元配列の宣言 3 x 4 個の変数を宣言 */
/* int a00, a01, .., a03, a10, .., a13, .., a23; と同様 */
int i;
int j;
a[0][0] = 0; /* 添字は、二つ必要 ( 二次なので.. ) で、0 から始まる */
a[2][3] = 6; /* 添字の大きさは、配列の大きさ - 1 まで */
/* 0 〜 2 と 0 〜 3 のかけ算表をつくってみる */
for ( i = 0; i < 3; i++ ) {
for ( j = 0; j < 4; j++ ) {
a[i][j] = i * j;
}
}
printf ( "2 * 1 = %d\n", a[2][1] ); /* 2 と表示される筈 */
if ( a[1][2] == a[2][1] ) { /* 1 * 2 = 2 * 1 か ? */
printf ( "1 * 2 = 2 * 1 が成立\n" );
} else {
printf ( "1 * 2 = 2 * 1 が成立しない.. 何か変だ..\n" );
}
/* 0 〜 2 と 0 〜 3 のかけ算表を画面に表示 */
printf ( " * |" );
for ( j = 0; j < 4; j++ ) {
printf ( "%2d", j );
}
printf ( "\n" );
printf ( "---+---------\n" );
for ( i = 0; i < 3; i++ ) {
printf ( " %1d |", i );
for ( j = 0; j < 4; j++ ) {
printf ( "%2d", a[i][j] );
}
printf ( "\n" );
}
return 0;
}
C:\usr\c>sample-001 2 * 1 = 2 1 * 2 = 2 * 1 が成立 * | 0 1 2 3 ---+--------- 0 | 0 0 0 0 1 | 0 1 2 3 2 | 0 2 4 6 C:\usr\c>
Download : sample-002.c ( SJIS 版 )
/*
* 2014/10/17 sample-002.c
*/
/*
* 集合の操作は操作の集合
*
* 利用方法
* コンパイル
* cc -Ic:\usr\c\include -o BASENAME.exe sample-002.c
* 実行
* BASENAME
*/
#include <stdio.h>
/*
* main
*
*/
#define ARRAY_SIZE 5 /* 配列のサイズを 5 とする */
int main( int argc, char *argv[] )
{
int a[ARRAY_SIZE]; /* ARRAY_SIZE の配列の宣言 */
int i;
for ( i = 0; i < ARRAY_SIZE; i++ ) {
a[i] = 2 * i; /* 一桁の偶数の表を作る */
}
/* 偶数を出力 */
for ( i = 0; i < ARRAY_SIZE; i++ ) {
printf ( "%d ", a[i] );
}
printf ( "\n" );
/* 全ての要素に 1 を加えれば奇数の表になる */
for ( i = 0; i < ARRAY_SIZE; i++ ) {
a[i] = a[i] + 1;
}
/* 奇数を出力 */
for ( i = 0; i < ARRAY_SIZE; i++ ) {
printf ( "%d ", a[i] );
}
printf ( "\n" );
return 0;
}
C:\usr\c>sample-002 0 2 4 6 8 1 3 5 7 9 C:\usr\c>
/*
* 2014/10/17 sample-001.c
*/
/*
* 他次元配列
*
* 利用方法
* コンパイル
* cc -Ic:\usr\c\include -o BASENAME.exe sample-001.c
* 実行
* BASENAME
*/
#include <stdio.h>
/*
* main
*
*/
int main( int argc, char *argv[] )
{
int a[3][4]; /* 二次元配列の宣言 3 x 4 個の変数を宣言 */
/* int a00, a01, .., a03, a10, .., a13, .., a23; と同様 */
int i;
int j;
a[0][0] = 0; /* 添字は、二つ必要 ( 二次なので.. ) で、0 から始まる */
/* 注意 a[0,0] ではない => こうかくとエラーになる */
a[2][3] = 6; /* 添字の大きさは、配列の大きさ - 1 まで */
/* 0 〜 2 と 0 〜 3 のかけ算表をつくってみる */
for ( i = 0; i < 3; i++ ) {
for ( j = 0; j < 4; j++ ) {
a[i][j] = i * j;
}
}
printf ( "2 * 1 = %d\n", a[2][1] ); /* 2 と表示される筈 */
if ( a[1][2] == a[2][1] ) { /* 1 * 2 = 2 * 1 か ? */
printf ( "1 * 2 = 2 * 1 が成立\n" );
} else {
printf ( "1 * 2 = 2 * 1 が成立しない.. 何か変だ..\n" );
}
/* 0 〜 2 と 0 〜 3 のかけ算表を画面に表示 */
printf ( " * |" );
for ( j = 0; j < 4; j++ ) {
printf ( "%2d", j );
}
printf ( "\n" );
printf ( "---+---------\n" );
for ( i = 0; i < 3; i++ ) {
printf ( " %1d |", i );
for ( j = 0; j < 4; j++ ) {
printf ( "%2d", a[i][j] );
}
printf ( "\n" );
}
return 0;
}
/*
* 2014/10/17 sample-001.c
*/
/*
* 配列の応用 ( 2 次元ベクトル )
*
* 利用方法
* コンパイル
* cc -Ic:\usr\c\include -o BASENAME.exe sample-001.c
* 実行
* BASENAME
*/
#include <stdio.h>
/*
* main
*
*/
#define DIM 2 /* 2 次元のベクトルを考える */
#define X 0
#define Y 1
int main( int argc, char *argv[] )
{
int a[DIM]; /* 2 次元のベクトル a */
/* ベクトル a の x 成分は a[0], a の y 成分は a[1] で
表現される
ベクトル a の x 成分は a[X] となる
*/
int b[DIM]; /* 2 次元のベクトル b */
int c[DIM]; /* 2 次元のベクトル c */
a[X] = 1;
a[Y] = 2;
/*
a = ( 1 )
2
*/
b[X] = -3;
b[Y] = 5;
/*
b = ( -3 )
5
*/
/* ベクトル a と ベクトル b の和をベクトル c とする */
c[X] = a[X] + b[X];
c[Y] = a[Y] + b[Y];
/*
c = a + b = ( 1 ) + ( -3 ) = ( -2 )
2 5 7
*/
printf ( " ( %d )\n", c[X] );
printf ( " %d \n", c[Y] );
return 0;
}
/*
* 2014/10/17 sample-001.c
*/
/*
* 配列の応用 ( 2 次元ベクトル )
*
* 利用方法
* コンパイル
* cc -Ic:\usr\c\include -o BASENAME.exe sample-001.c
* 実行
* BASENAME
*/
#include <stdio.h>
/*
* main
*
*/
#define DIM 2 /* 2 次元のベクトルを考える */
#define X 0
#define Y 1
int main( int argc, char *argv[] )
{
int a[DIM]; /* 2 次元のベクトル a */
int b[DIM]; /* 2 次元のベクトル b */
int c[DIM]; /* 2 次元のベクトル c */
int i;
a[X] = 1;
a[Y] = 2;
b[X] = -3;
b[Y] = 5;
/* ベクトルの和 */
for ( i = 0; i < DIM; i++ ) {
c[i] = a[i] + b[i];
}
/* ベクトルの表示 */
for ( i = 0; i < DIM; i++ ) {
if ( i == 0 ) {
printf ( " ( %d )\n", c[i] );
} else {
printf ( " %d \n", c[i] );
}
}
return 0;
}
/*
* 2014/10/17 sample-001.c
*/
/*
* 配列の応用 ( 10 次元ベクトル )
*
* 利用方法
* コンパイル
* cc -Ic:\usr\c\include -o BASENAME.exe sample-001.c
* 実行
* BASENAME
*/
#include <stdio.h>
/*
* main
*
*/
#define DIM 10 /* 10 次元のベクトルを考える */
int main( int argc, char *argv[] )
{
int a[DIM]; /* 2 次元のベクトル a */
int b[DIM]; /* 2 次元のベクトル b */
int c[DIM]; /* 2 次元のベクトル c */
int i;
for ( i = 0; i < DIM; i++ ) {
a[i] = i + 1;
}
for ( i = 0; i < DIM; i++ ) {
b[i] = 2 * i;
}
/* ベクトルの和 */
for ( i = 0; i < DIM; i++ ) {
c[i] = a[i] + b[i];
}
/* ベクトルの表示 */
for ( i = 0; i < DIM; i++ ) {
if ( i == 0 ) {
printf ( " ( %d )\n", c[i] );
} else {
printf ( " %d \n", c[i] );
}
}
return 0;
}
/*
* 2014/10/17 sample-001.c
*/
/*
* 配列の応用 ( 2 次元ベクトル )
*
* 利用方法
* コンパイル
* cc -Ic:\usr\c\include -o BASENAME.exe sample-001.c
* 実行
* BASENAME
*/
#include <stdio.h>
/*
* main
*
*/
#define DIM 2 /* 2 次元のベクトルを考える */
#define X 0
#define Y 1
int main( int argc, char *argv[] )
{
int a[DIM]; /* 2 次元のベクトル a */
int b[DIM]; /* 2 次元のベクトル b */
int M[DIM][DIM]; /* 2 x 2 (二次)の正方行列 */
int i; /* 添字 */
a[X] = 1;
a[Y] = 2;
M[0][0] = 1; /* 単位行列 */
M[0][1] = 0;
M[1][0] = 0;
M[1][1] = 1;
/*
M = ( 1 0 ) <-> ( M[0][0] M[0][1] )
0 1 M[1][0] M[1][1]
M は単位行列
*/
/* ベクトルと行列のかけ算 */
/* b = M a */
/*
b = ( b[0] ) = ( M[0][0] M[0][1] ) ( a[0] )
b[1] M[1][0] M[1][1] a[1]
=>
b[0] = M[0][0] * a[0] + M[0][1] * a[1]
b[1] = M[1][0] * a[0] + M[1][1] * a[1]
*/
b[0] = M[0][0] * a[0] + M[0][1] * a[1];
b[1] = M[1][0] * a[0] + M[1][1] * a[1];
/* ベクトルの表示 */
for ( i = 0; i < DIM; i++ ) {
if ( i == 0 ) {
printf ( " ( %d )\n", b[i] );
} else {
printf ( " %d \n", b[i] );
}
}
return 0;
}
/*
* 2014/10/17 sample-001.c
*/
/*
* 配列の応用 ( 2 次元ベクトル )
*
* 利用方法
* コンパイル
* cc -Ic:\usr\c\include -o BASENAME.exe sample-001.c
* 実行
* BASENAME
*/
#include <stdio.h>
/*
* main
*
*/
#define DIM 2 /* 2 次元のベクトルを考える */
#define X 0
#define Y 1
int main( int argc, char *argv[] )
{
int a[DIM]; /* 2 次元のベクトル a */
int b[DIM]; /* 2 次元のベクトル b */
int M[DIM][DIM]; /* 2 x 2 (二次)の正方行列 */
int i; /* 添字 */
a[X] = 1;
a[Y] = 2;
M[0][0] = 0; /* y = x に対する対称変換 */
M[0][1] = 1;
M[1][0] = 1;
M[1][1] = 0; /* ベクトル a に M をかけると
x, y 座標が交換されます */
/*
M = ( 0 1 ) <-> ( M[0][0] M[0][1] )
1 0 M[1][0] M[1][1]
M は単位行列
*/
/* ベクトルと行列のかけ算 */
/* b = M a */
/*
b = ( b[0] ) = ( M[0][0] M[0][1] ) ( a[0] )
b[1] M[1][0] M[1][1] a[1]
=>
b[0] = M[0][0] * a[0] + M[0][1] * a[1]
b[1] = M[1][0] * a[0] + M[1][1] * a[1]
*/
b[0] = M[0][0] * a[0] + M[0][1] * a[1];
b[1] = M[1][0] * a[0] + M[1][1] * a[1];
/* ベクトルの表示 */
for ( i = 0; i < DIM; i++ ) {
if ( i == 0 ) {
printf ( " ( %d )\n", b[i] );
} else {
printf ( " %d \n", b[i] );
}
}
return 0;
}
/*
* 2014/10/17 sample-001.c
*/
/*
* 配列の応用 ( 2 次元ベクトル )
*
* 利用方法
* コンパイル
* cc -Ic:\usr\c\include -o BASENAME.exe sample-001.c
* 実行
* BASENAME
*/
#include <stdio.h>
/*
* main
*
*/
#define DIM 2 /* 2 次元のベクトルを考える */
#define X 0
#define Y 1
int main( int argc, char *argv[] )
{
int a[DIM]; /* 2 次元のベクトル a */
int b[DIM]; /* 2 次元のベクトル b */
int M[DIM][DIM]; /* 2 x 2 (二次)の正方行列 */
int i; /* 添字 */
a[X] = 1;
a[Y] = 2;
M[0][0] = 0; /* y = x に対する対称変換 */
M[0][1] = -1;
M[1][0] = 1;
M[1][1] = 0; /* ベクトル a に M をかけると
原点を中心に反時計回りに 90 度回転 */
/*
M = ( 0 -1 ) <-> ( M[0][0] M[0][1] )
1 0 M[1][0] M[1][1]
原点を中心に 90 度(Pi/2) 反時計回りに回転
M = ( \cos{\pi/2} -\sin{\pi/2} )
\sin{\pi/2} \cos{\pi/2}
M = ( 0 -1 )
1 0
*/
/* ベクトルと行列のかけ算 */
/* b = M a */
/*
b = ( b[0] ) = ( M[0][0] M[0][1] ) ( a[0] )
b[1] M[1][0] M[1][1] a[1]
=>
b[0] = M[0][0] * a[0] + M[0][1] * a[1]
b[1] = M[1][0] * a[0] + M[1][1] * a[1]
*/
b[0] = M[0][0] * a[0] + M[0][1] * a[1];
b[1] = M[1][0] * a[0] + M[1][1] * a[1];
/*
for ( i = 0; i < DIM; i++ ) {
int j;
b[i] = 0;
for ( j = 0; j < DIM; j++ ) {
b[i] = b[i] + M[i][j] * a[j];
}
}
*/
/* ベクトルの表示 */
for ( i = 0; i < DIM; i++ ) {
if ( i == 0 ) {
printf ( " ( %d )\n", b[i] );
} else {
printf ( " %d \n", b[i] );
}
}
return 0;
}
#include <stdio.h>
/* 平面上の点 */
/*
構造体版
*/
typedef struct {
double x; /* 同じものでもよい */
double y;
} Point;
int main(int ac, char *av[] ) {
Point p1;
p1.x = 1.0;
p1.y = 2.0;
return 0;
}
#include <stdio.h>
/* 平面上の点 */
/*
配列版
*/
#define DIM 2
int main(int ac, char *av[] ) {
double p1[DIM]:
p1[0] = 1.0;
p1[1] = 2.0;
return 0;
}
#include <stdio.h>
/* 平面上の点 (名前付) */
/*
構造体版
*/
typedef struct {
double x; /* 同じものでもよい */
double y;
char name;
} NamedPoint;
int main(int ac, char *av[] ) {
NamedPoint p1;
p1.x = 1.0;
p1.y = 2.0;
p1.name = 'A';
return 0;
}
#include <stdio.h>
/* 平面上の点 */
/*
配列版
*/
#define DIM 2
int main(int ac, char *av[] ) {
double p1[DIM]:
char p1name;
p1[0] = 1.0;
p1[1] = 2.0;
p1name = 'A'; /* p1 という点がまとまっていない */
return 0;
}
/*
* 2014/10/17 sample-002.c
*/
/*
* 集合の操作は操作の集合
*
* 利用方法
* コンパイル
* cc -Ic:\usr\c\include -o BASENAME.exe sample-002.c
* 実行
* BASENAME
*/
#include <stdio.h>
/*
* main
*
*/
#define ARRAY_SIZE 5 /* 配列のサイズを 5 とする */
/* 要素を 5 つ含む集合を考えている */
int main( int argc, char *argv[] )
{
int a[ARRAY_SIZE]; /* ARRAY_SIZE の配列の宣言 */
/* 整数を 5 つ含む集合 */
/* ただし、重複を許すので、実は bag になっている */
int i;
for ( i = 0; i < ARRAY_SIZE; i++ ) {
a[i] = 2 * i; /* 一桁の偶数の表を作る */
/* { 0, 2, 4, 6, 8 } */
}
/*
a[0] = 0;
a[1] = 2;
a[2] = 4;
a[3] = 6;
a[4] = 8;
*/
/* 「偶数の集合」を出力 */
printf ( "{ " );
for ( i = 0; i < ARRAY_SIZE; i++ ) { /* 繰り返す */
printf ( "%d ", a[i] ); /* 個々の要素の出力 */
}
printf ( " }\n" );
/* 偶数の集合から奇数の集合に書き換える */
/*
{ 0 2 4 6 8 } -> { 1 3 5 7 9 }
| | ^ ^
v | +1 | |
+-|--->---->-----+ |
| +1 |
+----------------+
*/
/* 全ての要素に 1 を加えれば奇数の表になる */
/* 偶数の集合を奇数の集合に換るという操作は
個々の偶数をそれぞれ奇数に書き換えるという操作の
繰返し */
printf ( "{ " );
for ( i = 0; i < ARRAY_SIZE; i++ ) {
a[i] = a[i] + 1;
}
/* 奇数を出力 */
for ( i = 0; i < ARRAY_SIZE; i++ ) {
printf ( "%d ", a[i] );
}
printf ( " }\n" );
return 0;
}
/*
* 総和の計算
*/
#include <stdio.h>
#define DIM 10
int main(int ac, char *av[]) {
int table[DIM]; /* データの表 */
int i;
int sum; /* 総和の結果を保存する変数を準備 */
/* 値は擬似乱数で.. */
table[0] = 4;
for ( i = 1; i < DIM; i++ ) {
table[i] = ( table[i-1] * 13 + 153 ) % 100;
}
for ( i = 0; i < DIM; i++ ) {
printf ( "%d ", table[i] );
}
printf ( "\n" );
/* 総和の計算 (パターン) */
sum = 0; /* まず、総和を記録する変数を 0 で初期化 */
for ( i = 0; i < DIM; i++ ) { /* 集合の要素全てを処理 */
sum = sum + table[i]; /* 個々の要素を加える */
}
/* 繰返しが終った時点で、
sum には table の値の総和が記録されている
*/
printf ( "sum = %d\n", sum );
return 0;
}
/*
* 最大値
*/
#include <stdio.h>
#define DIM 10
int main(int ac, char *av[]) {
int table[DIM]; /* データの表 */
int i;
int max; /* 最大の要素 */
/* 値は擬似乱数で.. */
table[0] = 4;
for ( i = 1; i < DIM; i++ ) {
table[i] = ( table[i-1] * 13 + 153 ) % 100;
}
for ( i = 0; i < DIM; i++ ) {
printf ( "%d ", table[i] );
}
printf ( "\n" );
/* 最大値を求める計算 (パターン) */
max = table[0]; /* 最大値の候補として、
最初の要素を無条件に採用 */
for ( i = 1; i < DIM; i++ ) {
/* 全ての要素について.. i = 1 なのは i = 0 が無駄だから.. */
if ( max < table[i] ) {
/* これから見る要素が、これまで候補より大きいなら .. */
max = table[i]; /* その要素を「最大値の候補」にする */
} else { /* そうでなければ */
/* なにもしない (これまで候補をそのまま採用..) */
}
}
printf ( "max = %d\n", max );
/* 課題(候補) : 最小値を求めるプログラムも考えてみる */
return 0;
}
/*
* 最大値の位置を求める
*/
#include <stdio.h>
#define DIM 10
int main(int ac, char *av[]) {
int table[DIM]; /* データの表 */
int i;
int maxP; /* 最大の要素のある場所 */
/* 値は擬似乱数で.. */
table[0] = 4;
for ( i = 1; i < DIM; i++ ) {
table[i] = ( table[i-1] * 13 + 153 ) % 100;
}
for ( i = 0; i < DIM; i++ ) {
printf ( "%d ", table[i] );
}
printf ( "\n" );
/* 最大値を求める計算 (パターン) */
maxP = 0; /* 最大値のある場所の候補として、
最初の要素の位置を無条件に採用 */
for ( i = 1; i < DIM; i++ ) {
/* 全ての要素について.. i = 1 なのは i = 0 が無駄だから.. */
if ( table[maxP] < table[i] ) {
/* これから見る要素が、これまで候補より大きいなら .. */
maxP = i; /* その要素の位置を「最大値の位置の候補」にする */
} else { /* そうでなければ */
/* なにもしない (これまで候補をそのまま採用..) */
}
}
printf ( "maxP = %d\n", maxP );
/* 課題(候補) : 最小値を求めるプログラムも考えてみる */
return 0;
}
/*
* フィルタリング 50 より大きいものだけを出す
*/
#include <stdio.h>
#define DIM 10
int main(int ac, char *av[]) {
int table[DIM]; /* データの表 */
int i;
/* 値は擬似乱数で.. */
table[0] = 4;
for ( i = 1; i < DIM; i++ ) {
table[i] = ( table[i-1] * 13 + 153 ) % 100;
}
for ( i = 0; i < DIM; i++ ) {
printf ( "%d ", table[i] );
}
printf ( "\n" );
/* フィルタリング : 条件を満すものだけを取り出す */
/* 条件の例 : 60 未満 */
for ( i = 0; i < DIM; i++ ) { /* 全ての人について.. */
if ( table[i] < 60 ) {
printf ( "%i の方 %d 点で、不合格\n", i, table[i] );
}
}
return 0;
}
/*
課題の一つ目
*/
/*
* 課題 CNAME-03
*
* 20140926 20140926-03-QQQQ.c
*
* 3 次元ベクトル
*
*/
#include <stdio.h>
/*
* 3 次元ベクトル
*/
typedef struct { /* 3 次元ベクトル */
double x; /* x 要素 */
double y; /* y 要素 */
double z; /* z 要素 */
} Vector3D; /* 新しい型 : Vector3D */
/*
* void print_Vector3D ( Vector3D v )
* ベクトルの内容を書き出す
* Vector3D v; 書き出すベクトル
*/
void print_Vector3D ( Vector3D v ) {
printf ( " %f\n", v.x ); /* v の x 要素の出力 */
printf ( "( %f )\n", v.y ); /* v の y 要素の出力 */
printf ( " %f\n", v.z ); /* v の z 要素の出力 */
/* TeX で表現するならば、
printf ( "\\left(\\begin{array}{c} %f \\\\ %f \\\ %f \
\\end{array}\\right)\n", v.x, v.y, v.z );
などととすればよい。
*/
}
/*
* Vector3D sub_Vector3D ( Vector3D dst, Vector3D src )
* 二つのベクトルの差を計算する
* Vector3D dst; 引かれるベクトル
* Vector3D src; 引くベクトル
* 帰り値 二つのベクトルの差となるベクトル
*/
Vector3D sub_Vector3D ( Vector3D dst, Vector3D src ) {
Vector3D result; /* 計算結果(差)を收める変数 */
/* dst.x src.x
dst = ( dst.y ) src = ( src.y )
dst.z src.z
dst.x + src.x
dst + src = ( dst.y + src.y )
dst.z + src.z
dst.x - src.x resutlt.x
dst - src = ( dst.y - src.y ) = ( resutlt.y ) = resutlt
dst.z - src.z resutlt.z
*/
result.x = dst.x - src.x;
/* x 成分の計算 */
result.y = dst.y - src.y;
/* y 成分の計算 */
/*
** この部分を完成させなさい (流石にココは考えて..)
*/
/* z 成分の計算 */
return result; /* 計算した結果を値として返す */
}
/*
* main
*/
int main( int argc, char *argv[] )
{
Vector3D dst;
Vector3D src;
dst.x = 1.2; /* 1.2 */
dst.y = 2.3; /* dst = ( 2.3 ) */
dst.z = 3.4; /* 3.4 */
src.x = -9.8; /* -9.8 */
src.y = 8.7; /* dst = ( 8.7 ) */
src.z = 0.0; /* 0.0 */
print_Vector3D ( dst ); /* dst の出力 */
printf ( "と\n" );
print_Vector3D ( src ); /* src の出力 */
printf ( "の差は\n" );
print_Vector3D ( sub_Vector3D ( dst, src ) );
printf ( "となります。\n" );
return 0;
}
/*
課題の二つ目
*/
/*
* 課題 20141010-01
*
* 2014/10/10 20141010-01-QQQQ.c
*
* 複素数型の四則
*/
#include <stdio.h>
/*
* 複素数型の定義と計算
*
* 利用方法
* コンパイル
* cc -Ic:\usr\c\include -o BASENAME.exe 20141010-01-QQQQ.c
* 実行
* BASENAME
*/
#include <stdio.h>
/*
* 複素数型を表す Complex の定義
*
* 複素数 z は、二つの実数 x, y を用いて
* z = x + yi ( i は虚数単位 )
* と表現できる。
* C 言語では実数を表すのに浮動小数点数型の double を用いる
* 型名 ( Complex ) を大文字で始めるのは「ソフトウェア概論ルール」
*/
typedef struct {
double real; /* 実部 */
double imaginary; /* 虚部 */
} Complex; /* 複素数型 */
/*
* Complex make_Complex ( double x, double y )
* Complex 型の数を作り、返す
* x, y -> z = x + yi
*/
Complex make_Complex ( double x, double y ) {
Complex newComplex; /* 新しく作られる複素数 */
newComplex.real = x; /* 新しく作られた複素数の実部は x */
newComplex.imaginary = y; /* 新しく作られた複素数の実部は y */
return newComplex; /* 新しく作られる複素数を値として返す */
}
/*
* double real_part ( Complex z )
* Complex 型の数の実部を返す
* z = x + yi -> x
*/
double real_part ( Complex z ) {
return z.real;
}
/*
* double imaginary_part ( Complex z )
* Complex 型の数の実部を返す
* z = x + yi -> x
*/
double imaginary_part ( Complex z ) {
return z.imaginary;
}
/*
* print_Complex ( Complex z )
* Complex 型の数の出力
* z = x + y i だが、y < 0 の時は z = x - (-y) i となるように工夫
*/
void print_Complex ( Complex z ) {
if ( z.imaginary > 0 ) {
printf ( "%f + %f i", z.real, z.imaginary );
} else {
printf ( "%f - %f i", z.real, - z.imaginary );
}
}
/*
* Complex add_Complex ( Complex z1, Complex z2 )
* Complex 型の数の足し算
* z1 = x1 + y1 i
* z2 = x2 + y2 i
* -> z1 + z2 = ( x1 + x2 ) + ( y1 + y2 ) i
*/
Complex add_Complex ( Complex z1, Complex z2 ) {
Complex result;
/* 複素数の和の実部は、実部の和 */
result.real = z1.real + z2.real;
/* 複素数の和の虚部は、虚部の和 */
result.imaginary = z1.imaginary + z2.imaginary;
return result;
}
/*
* Complex sub_Complex ( Complex z1, Complex z2 )
* Complex 型の数の引き算
* z1 = x1 + y1 i
* z2 = x2 + y2 i
* -> z1 - z2 = ( x1 - x2 ) + ( y1 - y2 ) i
*/
Complex sub_Complex ( Complex z1, Complex z2 ) {
Complex result;
/* 複素数の差の実部は、実部の差 */
result.real = z1.real - z2.real;
/* 複素数の差の虚部は、虚部の差 */
result.imaginary = z1.imaginary - z2.imaginary;
return result;
}
/*
* Complex mul_Complex ( Complex z1, Complex z2 )
* Complex 型の数のかけ算
* z1 = x1 + y1 i
* z2 = x2 + y2 i
* の時
* z1 * z2 = (x1 * x2 - y1 * y2) + (x1 * y2 + x2 * y1) i
*/
Complex mul_Complex ( Complex z1, Complex z2 ) {
Complex result;
/*
z1 * z2 = ( x1 + y1 i ) ( x2 + y2 i )
= x1 * x2 + x1 * y2 i + y1 i * x2 + y1 i * y2 i
= x1*x2 + x1*y2 i + y1*x2 i + y1*y2 * i^2
= x1*x2 + x1*y2 i + y1*x2 i - y1*y2
= (x1*x2-y1*y2) + (x1*y2+y1*x2) i
*/
result.real = z1.real * z2.real - z1.imaginary * z2.imaginary;
result.imaginary = z1.real * z2.imaginary + z1.imaginary * z2.real;
return result;
}
/*
* Complex div_Complex ( Complex z1, Complex z2 )
* Complex 型の数の割り算
* z1 = x1 + y1 i
* z2 = x2 + y2 i
* の時
* z1 / z2 = ( x1 * x2 + y1 * y2) / ( x2^2 + y2^2 )
* + ( (- x1 * y2 + x2 * y1) / ( x2^2 + y2^2 ) ) i
*/
Complex div_Complex ( Complex z1, Complex z2 ) {
Complex result;
double denominator = z2.real * z2.real + z2.imaginary *z2.imaginary;
/* 実部、虚部の割る数 |z2|^2 を予め計算しておく */
/*
1/z2 = 1 / ( x2 + y2 i )
= 1 * ( x2 - y2 i ) / ( x2 + y2 i ) * ( x2 - y2 i )
= ( x2 - y2 i ) / ( x2^2 + y2^2 )
= ( x2 - y2 i ) / ( |z2|^2 )
z1/z2 = z1 * (1/z2) = z1 * z2' / ( |z2|^2 )
= (z1 * z2') / ( |z2|^2 )
*/
result.real = ( z1.real * z2.real + z1.imaginary * z2.imaginary ) / \
denominator;
result.imaginary = (- z1.real * z2.imaginary + z1.imaginary * z2.real ) / \
denominator;
return result;
}
/*
* print_result 演算結果を出力する
*/
void print_result ( Complex z1, Complex z2, char *operator, Complex z ) {
print_Complex ( z1 );
printf ( " と、 " );
print_Complex ( z2 );
printf ( " との、%s は ", operator );
print_Complex ( z );
printf ( " です。\n" );
}
/*
* main
*/
int main( int argc, char *argv[] )
{
Complex z1 = make_Complex ( 20.0, -15.0 ); /* z1 = 20 - 15i */
Complex z2 = make_Complex ( 1.0, 2.0 ); /* z2 = 1 + 2i */
/* 和の出力 */
print_result ( z1, z2, "和", add_Complex ( z1, z2 ) );
/* 差の出力 */
print_result ( z1, z2, "差", sub_Complex ( z1, z2 ) );
/* 積の出力 */
print_result ( z1, z2, "積", mul_Complex ( z1, z2 ) );
/* 商の出力 */
print_result ( z1, z2, "商", div_Complex ( z1, z2 ) );
/*
課題候補 : 複素数が扱えるので
二次方程式を解くプログラムが作れる(ような気分に)なった
*/
return 0;
}
/*
課題その三
*/
/*
* 課題 20141003-02
*
* 2014/10/03 20141003-02-QQQQ.c
*
* 二次元行列型の定義と計算
* 多次元配列の応用
*/
#include <stdio.h>
/*
*
*/
#define DIMENSION 2 /* 二次元 */
/*
* 行列 A は、2 x 2 = 4 の要素をもっている
*
* A = ( 1 2 ) = ( a[0][0] a[0][1] )
* 3 4 a[1][0] a[1][1]
*
*/
typedef struct {
double a[DIMENSION][DIMENSION];
/* 2x2 の配列を唯一の要素とする構造体 */
/* これは単独の 「double a[2][2]」と何が違うの ? */
/* この詳しい説明は、次週以降.. */
/* 構造体は、代入や、関数への受渡ができるが
配列の場合は、それらができない(注意 !!!)
ここでは、敢えて、構造体にしている
*/
/* 二次元の行列の要素は 2 x 2 */
} Matrix2D;
/* Matrix2D 型の宣言 */
/*
* Matrix2D make_Matrix2D ( double a, double b, double c, double d )
* 「行列」を作成する
*
* A = ( a b ) = ( a[0][0], a[0][1] )
* ( c d ) ( a[1][0], a[1][1] )
*/
Matrix2D make_Matrix2D ( double a, double b, double c, double d ) {
Matrix2D newMatrix2D; /* 新しい行列 */
newMatrix2D.a[0][0] = a;
/* newM の唯一の要素 a の更に 0,0 要素に代入 */
newMatrix2D.a[0][1] = b;
newMatrix2D.a[1][0] = c;
newMatrix2D.a[1][1] = d;
return newMatrix2D;
}
/*
* void print_Matrix2D ( Matrix2D ary );
* 「行列」を表示する (表示の都合上、常に独立した行に出力する)
* Matrix2D ary; 二次元行列
*/
void print_Matrix2D ( Matrix2D ary ) {
int r; /* 行 ( row ) */
int c; /* 列 ( colomun ) */
for ( r = 0; r < DIMENSION; r++ ) {
printf ( "(" );
for ( c = 0; c < DIMENSION; c++ ) {
printf ( " %10.5f", ary.a[r][c] );
/*
* [注意] %10.5f は %f と同じく浮動小数点数を出力するが
* 「全体の桁数は 10 桁、小数点数以下は 5 桁にする」
* という「表示上の指定」も加わっている
* 詳しくは google で「printf 書式」で検索
*/
}
printf ( " )\n" );
}
}
/*
* Matrix2D add_Matrix2D ( Matrix2D a1, Matrix2D a2 );
* 「行列」の和
*
* ( a b ) + ( e f ) = ( a + e b + f )
* ( c d ) ( g h ) ( c + g g + h )
*/
Matrix2D add_Matrix2D ( Matrix2D a1, Matrix2D a2 ) {
Matrix2D result; /* 計算結果 */
int r; /* 行 ( row ) */
int c; /* 列 ( colomun ) */
for ( r = 0; r < DIMENSION; r++ ) {
for ( c = 0; c < DIMENSION; c++ ) {
result.a[r][c] = a1.a[r][c] + a2.a[r][c];
}
}
return result;
}
/*
* Matrix2D sub_Matrix2D ( Matrix2D a1, Matrix2D a2 );
* 「行列」の差
*
* ( a b ) - ( e f ) = ( a - e b - f )
* ( c d ) ( g h ) ( c - g g - h )
*/
Matrix2D sub_Matrix2D ( Matrix2D a1, Matrix2D a2 ) {
Matrix2D result; /* 計算結果 */
int r; /* 行 ( row ) */
int c; /* 列 ( colomun ) */
for ( r = 0; r < DIMENSION; r++ ) {
for ( c = 0; c < DIMENSION; c++ ) {
result.a[r][c] = a1.a[r][c] - a2.a[r][c];
}
}
return result;
}
/*
* Matrix2D mul_Matrix2D ( Matrix2D a1, Matrix2D a2 );
* 「行列」の積
*
* ( a b ) ( e f ) = ( a * e + b * g a * f + b * h )
* ( c d ) ( g h ) ( c * e + d * g c * f + d * h )
*/
Matrix2D mul_Matrix2D ( Matrix2D a1, Matrix2D a2 ) {
Matrix2D result; /* 計算結果 */
int r; /* 行 ( row ) */
int c; /* 列 ( colomun ) */
int i; /* 総和計算の要素のインデックス*/
for ( r = 0; r < DIMENSION; r++ ) {
for ( c = 0; c < DIMENSION; c++ ) {
double products = 0.0; /* a1 の r 行と a2 の c 列の内積の結果 */
/* a1 の r 行と a2 の c 列の内積を計算する */
for ( i = 0; i < DIMENSION; i++ ) {
products = products + a1.a[r][i] * a2.a[i][c];
/* i = 0, 1
( a1.a[r][0], a1.a[r][1] ) ( a2[0][c] )
a2[1][c]
*/
}
result.a[r][c] = products;
}
}
return result;
}
/*
* print_result 演算結果を出力する
*/
void print_result ( Matrix2D a1, Matrix2D a2, char *operator, Matrix2D a ) \
{
printf ( "%s の計算\n", operator );
print_Matrix2D ( a1 );
printf ( " と、 \n" );
print_Matrix2D ( a2 );
printf ( " との、%s は \n", operator );
print_Matrix2D ( a );
printf ( " です。\n\n" );
}
/*
* main
*/
int main( int argc, char *argv[] )
{
/*
a1 = ( 1 2 )
( 3 -1 )
a2 = ( -3 1 )
( 1 -2 )
*/
Matrix2D a1 = make_Matrix2D ( 1.0, 2.0, 3.0, -1.0 );
Matrix2D a2 = make_Matrix2D ( -3.0, 1.0, 1.0, -2.0 );
/* 和の出力 */
print_result ( a1, a2, "和", add_Matrix2D ( a1, a2 ) );
/* 差の出力 */
/*
** この部分を完成させなさい
*/
/* 積の出力 */
/*
** この部分を完成させなさい
*/
return 0;
}
多次元配列 12 個の単純変数 int s0, s1, .., s11; /* イメージ (色々な所に箱がある) */ +-------+ s0 | | +-------+ +-------+ s1 | | +-------+ +-------+ s2 | | +-------+ .. サイズ 12 の一次元配列 int m[12]; /* イメージ (箱が一列に並んでいる) */ +-------+ m[0] | | +-------+ m[1] | | +-------+ | | .... | | +-------+ m[11] | | +-------+ サイズ 3 x 4 の二次元配列 int d[3][4]; /* イメージ (箱が平面上を埋めている) */ +-------+-------+-------+-------+ |d[0][1]|d[0][1]|d[0][2]|d[0][3]| +-------+-------+-------+-------+ |d[1][1]|d[1][1]|d[1][2]|d[1][3]| +-------+-------+-------+-------+ |d[2][1]|d[2][1]|d[2][2]|d[2][3]| +-------+-------+-------+-------+ サイズ 3 x 2 x 2 の三次元配列 int t[3][2][2]; /* イメージ (空間を.. ) */ 0 〜 2 と 0 〜 3 のかけ算表をつくってみる */ i*j | 0 1 2 3 | 0 1 2 3 ----+-------- => --+-------------------------------- 0 | 0 0 0 0 0 | a[0][0] a[0][1] a[0][2] a[0][3] 1 | 0 1 2 3 1 | a[1][0] a[1][1] a[1][2] a[1][3] 2 | 0 2 4 6 2 | a[2][0] a[2][1] a[2][2] a[2][3] a[i][j] == i * j という関係 a = ( 1 ) 2 | | | * a(1,2) * | a'(-2,1)| ----------+------------------- == データ構造の応用 配列 同じ種類の物が複数組み合された物 (同じでないといけない) <-> 構造体 : 異る種類の物が複数組み合わされた物 (同じ種類でもよい ) 配列使い方(その一) 同じ種類がまとまっている物 -> 集合を表現している 「集合」を表現する場合は、配列の方が良い 「集合の操作」は「要素の操作の繰返し」になる事が多い 「繰返し」と「配列」は相性がよい ( for 文 ) 配列使い方(そのニ) 「集合」から、「集計」を行う 全体の情報を集約して一つのデータ書き換える作業 例 : 総和、平均、最大値、最小値..
本日の課題は、以前出題したのに課題としなかった問題とするので、新規には設けていません。
以前の課題を提出してください。