ソフトウェア概論A/B (2015/05/08)
Ver. 1.0

2015年5月8日

栗野俊一

kurino@math.cst.nihon-u.ac.jp

http://edu-gw2.math.cst.nihon-u.ac.jp/~kurino/2015/soft/soft.html

ソフトウェア概論 A/Bの2015年5月8日の資料

講義資料

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rtg.zip

講義で利用するサンプルプログラム

Download : sample-001.c ( SJIS 版 )

sample-001.c

/*
 * DATE sample-001.c
 */

/*
 * [解説]
 * ファイル tgc.c から N Times の部分を切り出して s_rtg.h を作成
 * 残った main 関数のみを sample-001.c に残す。
 * #include を利用して、N Times の部分を取り込む事により
 * rtg.c と同じ動作のプログラムにする。
 */

#include <stdio.h>	/* 実は不要だが、「お呪い」なので.. */
#include "s_rtg.h"	/* N Tims turtle graphics の時に必要 */
			/* turtle.h は不要 */
			/* この中に turlte.h と N Times が入っている */

/*
 * main 関数 (rtg.c と同じ事をする)
 */

int main ( void ) {

  /* 一度目 */
  s_n_times_turtle_move ( "1234567890" );	/* 10 回 move */
  s_n_times_turtle_turn ( "12" );		/* 2 回 turn */

  /* ニ度目 */
  s_n_times_turtle_move ( "1234567890" );	/* 10 回 move */
  s_n_times_turtle_turn ( "12" );		/* 2 回 turn */

  /* 三度目 */
  s_n_times_turtle_move ( "1234567890" );	/* 10 回 move */
  s_n_times_turtle_turn ( "12" );		/* 2 回 turn */

  /* 四度目 */
  s_n_times_turtle_move ( "1234567890" );	/* 10 回 move */
  s_n_times_turtle_turn ( "12" );		/* 2 回 turn */
  /* 最後の turn は、「四角を書く」という立場からは不要 */

  return 0;
}

sample-001.c の実行結果

$ ./sample-001.exe
$

Download : sample-002.c ( SJIS 版 )

sample-002.c

/*
 * DATE sample-002.c
 */

/*
 * [解説]
 * main 中の繰返しパターンの二行を関数 draw_10_edge_2_turn 
 * として取り出す。
 * rtg.c の main 関数の最後の行が無駄に思えたが、実は意味があり、
 * プログラムをパターン化し、関数の利用を促進する意味があった事が、
 * ここで、明らかになる。
 */

#include <stdio.h>
#include "s_rtg.h"	/* N Tims turtle graphics の時に必要 */

/*
 * draw_10_edge_2_turn
 *	長さ 10 の辺を書き、向きを二度変更する
 *	(プログラムの共通部分を見つけ関数化)
 */

void draw_10_edge_2_turn ( void ) {

  s_n_times_turtle_move ( "1234567890" );	/* 10 回 move */
  s_n_times_turtle_turn ( "12" );		/* 2 回 turn */
}


/*
 * main 関数 (rtg.c と同じ事をする)
 */

int main ( void ) {

  /* 一度目 */
  draw_10_edge_2_turn();

  /* ニ度目 */
  draw_10_edge_2_turn();

  /* 三度目 */
  draw_10_edge_2_turn();

  /* 四度目 */
  draw_10_edge_2_turn();

  /* 最後の turn がなかったら、ここだけ「特別扱い」にする必要がある */
  /* プログラムの構造を簡単にする(パターン化)するために、敢えて無駄をする */

  return 0;
}

sample-002.c の実行結果

$ ./sample-002.exe
$

Download : sample-003.c ( SJIS 版 )

sample-003.c

/*
 * DATE sample-003.c
 */

/*
 * [解説]
 * 長さ 10 の矩形を書く関数 draw_rect_10 の作成と、その利用例
 */

#include <stdio.h>
#include "s_rtg.h"	/* N Tims turtle graphics の時に必要 */

/*
 * draw_10_edge_2_turn
 *	長さ 10 の辺を書き、向きを二度変更する
 *	(プログラムの共通部分をみつけ関数化)
 */

void draw_10_edge_2_turn ( void ) {

  s_n_times_turtle_move ( "1234567890" );	/* 10 回 move */
  s_n_times_turtle_turn ( "12" );		/* 2 回 turn */
}

/*
 * draw_rect_10
 *	長さ 10 の矩形を作成
 */

void draw_rect_10 ( void ) {

  /* draw_10_edge_2_turn を 4 度呼び出す */
  draw_10_edge_2_turn();
  draw_10_edge_2_turn();
  draw_10_edge_2_turn();
  draw_10_edge_2_turn();
}

/*
 * main 関数
 */

int main ( void ) {

  /* 四角形を 3 つ書く */

  draw_rect_10();
  s_n_times_turtle_jump ( "123456789012345" );	/* 15 回 jump */
  draw_rect_10();
  s_n_times_turtle_jump ( "123456789012345" );	/* 15 回 jump */
  draw_rect_10();
  s_n_times_turtle_jump ( "123456789012345" );	/* 15 回 jump */
  /* 最後の jump は不要だが... */

  return 0;
}

sample-003.c の実行結果

$ ./sample-003.exe
$

Download : sample-004.c ( SJIS 版 )

sample-004.c

/*
 * DATE sample-004.c
 */

/*
 * [解説]
 * 関数 draw_rect_10 の別の利用例
 */

#include <stdio.h>
#include "s_rtg.h"	/* N Tims turtle graphics の時に必要 */

/*
 * draw_10_edge_2_turn
 *	長さ 10 の辺を書き、向きを二度変更する
 *	(プログラムの共通部分をみつけ関数化)
 */

void draw_10_edge_2_turn ( void ) {

  s_n_times_turtle_move ( "1234567890" );	/* 10 回 move */
  s_n_times_turtle_turn ( "12" );		/* 2 回 turn */
}

/*
 * draw_rect_10
 *	長さ 10 の矩形を作成
 */

void draw_rect_10 ( void ) {

  /* draw_10_edge_2_turn を 4 度呼び出す */
  draw_10_edge_2_turn();
  draw_10_edge_2_turn();
  draw_10_edge_2_turn();
  draw_10_edge_2_turn();
}

/*
 * main 関数
 */

int main ( void ) {

  /* 四角形を、向きを変更しながら 4 つ書く */

  draw_rect_10();
  s_n_times_turtle_turn ( "123456" );	/* 6 回 turn */
  s_n_times_turtle_jump ( "12" );	/* 2 回 jump */

  draw_rect_10();
  s_n_times_turtle_turn ( "123456" );	/* 6 回 turn */
  s_n_times_turtle_jump ( "12" );	/* 2 回 jump */

  draw_rect_10();
  s_n_times_turtle_turn ( "123456" );	/* 6 回 turn */
  s_n_times_turtle_jump ( "12" );	/* 2 回 jump */

  draw_rect_10();
  s_n_times_turtle_turn ( "123456" );	/* 6 回 turn */
  s_n_times_turtle_jump ( "12" );	/* 2 回 jump */

  return 0;
}

sample-004.c の実行結果

$ ./sample-004.exe
$

Download : sample-005.c ( SJIS 版 )

sample-005.c

/*
 * DATE sample-005.c
 */

/*
 * [解説]
 * 引数を利用して、矩形の辺の長さを可変する
 */

#include <stdio.h>
#include "s_rtg.h"	/* N Tims turtle graphics の時に必要 */

/*
 * draw_n_edge_2_turn
 *	長さ n の辺を書き、向きを二度変更する
 *	(プログラムの共通部分を見つけ関数化)
 */

void draw_n_edge_2_turn ( char *n ) {

  s_n_times_turtle_move ( n );		/* n 回 move */
  s_n_times_turtle_turn ( "12" );	/* 2 回 turn */
}

/*
 * draw_rect_n
 *	長さ n の矩形を作成
 */

void draw_rect_n ( char *n ) {

  /* draw_n_edge_2_turn を 4 度呼び出す */
  draw_n_edge_2_turn( n );
  draw_n_edge_2_turn( n );
  draw_n_edge_2_turn( n );
  draw_n_edge_2_turn( n );
}

/*
 * main 関数
 */

int main ( void ) {

  /* 大きさの違う四角形を 3 つ書く */

  draw_rect_n( "123456789012" );		/* 一辺が 12 の矩形 */
  s_n_times_turtle_jump ( "123456789012345" );	/* 15 回 jump */
  draw_rect_n( "123456789" );			/* 一辺が 9 の矩形 */
  s_n_times_turtle_jump ( "123456789012" );	/* 12 回 jump */
  draw_rect_n( "123456" );			/* 一辺が 6 の矩形 */
  s_n_times_turtle_jump ( "123456789" );	/* 9 回 jump */
  /* 最後の jump は不要だが... */

  return 0;
}

sample-005.c の実行結果

$ ./sample-005.exe
$

Download : sample-006.c ( SJIS 版 )

sample-006.c

/*
 * DATE sample-006.c
 */

/*
 * [解説]
 * 	連続的に小くなる四角の列を作る
 */

#include <stdio.h>
#include <string.h>	/* strcmp を利用する場合に必要 */
#include "s_rtg.h"	/* N Tims turtle graphics の時に必要 */

/*
 * draw_n_edge_2_turn
 *	長さ n の辺を書き、向きを二度変更する
 *	(プログラムの共通部分を見つけ関数化)
 */

void draw_n_edge_2_turn ( char *n ) {

  s_n_times_turtle_move ( n );		/* n 回 move */
  s_n_times_turtle_turn ( "12" );	/* 2 回 turn */
}

/*
 * draw_rect_n
 *	長さ n の矩形を作成
 */

void draw_rect_n ( char *n ) {

  /* draw_n_edge_2_turn を 4 度呼び出す */
  draw_n_edge_2_turn( n );
  draw_n_edge_2_turn( n );
  draw_n_edge_2_turn( n );
  draw_n_edge_2_turn( n );
}

/*
 * draw_down_3_size
 *	長さ 3 * n から 3 ずつ小くした矩形列を作る
 *	<<<注意>>> 元の n の長さは、必ず 3 の倍数にする必要がある
 */

void draw_down_3_size ( char *n ) {

  if ( !strcmp ( n, "" ) ) {	/* n が空文字列の時 */
    /* 何もしなくてよい */
  } else {
    draw_rect_n ( n );			/* 1 辺が n の矩形を描画 */
    s_n_times_turtle_jump ( n );	/* 1 辺分を jump */
    s_n_times_turtle_jump ( "123" );	/* 更に隙間を空けために 3 jump */
    draw_down_3_size ( n + 3 );		/* 3 だけ、辺の長さを短かく */
  }

}

/*
 * main 関数
 */

int main ( void ) {

  /* 大きさの違う四角形系列を描画 */

  draw_down_3_size ( "123456789012345678" );	/* 18 から開始 */
  draw_down_3_size ( "123456" );		/* 6  から開始 */

  return 0;
}

sample-006.c の実行結果

$ ./sample-006.exe
$

講議中に作成したプログラム

03.c (SJIS)

03.c

/*
 * 20150501-03-QQQQ.c
 *	底辺の長さが指定した文字列の二倍の長さ - 1 の横向のピラミッドを作成するプログラムを作成する
 */

#include <stdio.h>
#include <strings.h>

/*
*/

void down ( char *edge ) {

  if ( !strcmp ( edge, "" ) ) {
	/* なにもする必要はない */
  } else {
	printf ( edge );
	printf ( "\n" );

	down ( edge + 1 );
  }

}

void up ( char *edge ) {

  if ( !strcmp ( edge, "" ) ) {
	/* なにもする必要はない */
  } else {
	up ( edge + 1 );

	/*
	**	 この部分を完成させなさい
	*/

  }
}

void pyramid ( char *edge ) {

	up ( edge + 1 );

	printf ( edge );
	printf ( "\n" );


	/*
	**	 この部分を完成させなさい
	*/

}

/*
 * main
 */

int main ( void ) {

	pyramid ( "*****" );

	printf ( "\n" );

	pyramid ( "**********" );

  return 0;
}

20150501-03-9999.c (SJIS)

20150501-03-9999.c

/*
 * 20150501-03-QQQQ.c
 *	底辺の長さが指定した文字列の二倍の長さ - 1 の横向のピラミッドを作成するプログラムを作成する
 */

#include <stdio.h>
#include <strings.h>

/*
*/

void down ( char *edge ) {	/* p-006.c と同じ考え方 */

  if ( !strcmp ( edge, "" ) ) {
	/* なにもする必要はない */
  } else {
	printf ( edge );
	printf ( "\n" );

	down ( edge + 1 );
  }

}

void up ( char *edge ) {	/* p-006.c とはちょっと違う */

  if ( !strcmp ( edge, "" ) ) {
	/* なにもする必要はない */
  } else {
	up ( edge + 1 );

	/*
	**	 この部分を完成させなさい
	*/

  }
}

void pyramid ( char *edge ) {

  				/* pyramid ( "***" ); の時 */
	up ( edge + 1 );	/* 上の部分 */

				/*
				 	*
					**
				*/

	printf ( edge );	/*	***	*.
	printf ( "\n" );

				/*
					**
				 	*
				*/

	/*
	**	 この部分を完成させなさい
	*/

	down ( egde + 1 );
}

/*
 * main
 */

int main ( void ) {

	pyramid ( "*****" );

	printf ( "\n" );

	pyramid ( "**********" );

  return 0;
}

p-001.c (SJIS)

p-001.c

#include <stdio.h>

int main(void)
{

	printf ( "Hello, World\n" );

	return 0;
}

p-002.c (SJIS)

p-002.c

#include <stdio.h>

int main(void)
{

	printf ( "Hello, World\n" + 1 );
	/* 文字列に 1 を加えると何がおきるか ? */

	return 0;
}

p-003.c (SJIS)

p-003.c

#include <stdio.h>

int main(void)
{

	printf ( "Hello, World\n" );
	printf ( "Hello, World\n" + 1 );
	printf ( "Hello, World\n" + 2 ); /* +2 -> +1 +1 */
	printf ( "Hello, World\n" + 3 );
	printf ( "Hello, World\n" + 4 );

	return 0;
}

p-004.c (SJIS)

p-004.c

#include <stdio.h>

int main(void)
{

	printf ( "Hello, World\n" );	 /* 13 文字 */
	printf ( "Hello, World\n" + 1 );
	printf ( "Hello, World\n" + 2 ); /* +2 -> +1 +1 */
	printf ( "Hello, World\n" + 3 );
	printf ( "Hello, World\n" + 4 );
	printf ( "Hello, World\n" + 5 );
	printf ( "Hello, World\n" + 6 );
	printf ( "Hello, World\n" + 7 );
	printf ( "Hello, World\n" + 8 );
	printf ( "Hello, World\n" + 9 );
	printf ( "Hello, World\n" + 10 );
	printf ( "Hello, World\n" + 11 );
	printf ( "Hello, World\n" + 12 );	/* "\n" の改行のみ */
	printf ( "Hello, World\n" + 13 );  /* "" 空文字列なので何もしない*/

	return 0;
}

p-005.c (SJIS)

p-005.c

#include <stdio.h>

void print_hello_7(char *X) {
	printf ( X + 0 ); /* 13 文字 */
	printf ( X + 1 );
	printf ( X + 2 ); /* +2 -> +1 +1 */
	printf ( X + 3 );
	printf ( X + 4 );
	printf ( X + 5 );
	printf ( X + 6 );
}

int main(void)
{

	printf ( "test 1\n" );
	print_hello_7("0123456789\n");

	printf ( "test 2\n" );
	print_hello_7("Hello, World\n");

	/*
	printf ( "Hello, World\n" + 0 );
	printf ( "Hello, World\n" + 1 );
	printf ( "Hello, World\n" + 2 );
	printf ( "Hello, World\n" + 3 );
	printf ( "Hello, World\n" + 4 );
	printf ( "Hello, World\n" + 5 );
	printf ( "Hello, World\n" + 6 );
	*/

	print_hello_7("Hello, World\n"+7);

	/*
	printf ( ("Hello, World\n" + 7) + 0 );
	printf ( ("Hello, World\n" + 7) + 1 );
	printf ( ("Hello, World\n" + 7) + 2 );
	printf ( ("Hello, World\n" + 7) + 3 );
	printf ( ("Hello, World\n" + 7) + 4 );
	printf ( ("Hello, World\n" + 7) + 5 );
	printf ( ("Hello, World\n" + 7) + 6 );
	*/

	return 0;
}

p-006.c (SJIS)

p-006.c

#include <stdio.h>

/*
*/


void print_down(char *X) {

  if ( !strcmp ( X, "" ) ) {	/* X が "" (空文字列) だった */
    /* 何もしない */
  } else {			/* そうでなかったら.. */
    printf ( X );		/* とりあえず、その文字列を出す */
    print_down ( X + 1 );	/* 問 : 残りはどうやって出せばよいか */
  }				/* 答 : 再帰呼出を利用する */
}

int main(void)
{

	printf ( "test 1\n" );
	print_down ("0123456789\n");

	printf ( "test 2\n" );
	print_down ("Hello, World\n");

	return 0;
}

memo.txt (SJIS)

memo.txt

2015/05/08

	文字列に 1 を加えると、先頭の文字が一文字かけて、
	一文字短かい文字列ににかわる

	例 :
		"abc" + 1 -> "bc"
		"abc" + 3 -> "" 文字列の長さだけ足すと空文字列("")になる

		<<疑問>> 文字の長さより大きな数を加えたら.. ?
			 	-> なにがおきるかわからない
				-> プログラムをかく人が気を付ける

	「￥(エンマーク)」と「＼(バックスラッシュ)」
		windows では「￥」が ubuntu では「＼」になる

	<目的>

	print_down( "abc\n" );
		->
			abc	->	printf ( "abc\n" );
			bc	->	printf ( "bc\n" );
			c	->	printf ( "c\n" );
			((空行))->	printf ( "\n" );

	となるようにしたい

		結果は
			abc
			bc
			c
			((空行))
		なので、これを、最初の一つと残りに分ける
		つまり、
			abc	(step-1)
		と
			bc	(step-2)
			c
			((空行))
		に分けて考える (分割統治法)

		(step-1)
			printf ( "abc\n" );
		(step-2)
			print_down( "bc\n" );
				->	print_down( "abc\n" + 1 );

	<結論>
		void print_down ( char *X ) {
		     if ( !strcmp ( X, "" ) ) {
		     	/* do nothing */
		     } else {
			printf ( X );
			print_down( X + 1 );	/* 再帰呼出 */
		     }
		}
	
	<課題 20150501-03>

		pyramid ( "***" );
			->
				*
				**
				***
				**
				*
		<考え方>
				*	<step-1>
				**

				***	<step-2>
				**
				*
			<理由>
				0: step-2 はできている (p-006)
					step-2 -> print_down ( "*** );
				1:
					<step-1> と <step-2> は
					ルールが違う

		<up>
			up ( "***" );
			   ->
				*
				**
				***
			   ->
				*
				**
			と
				***
			に分割
			   ->
			   	???	->	up ( "**" );
				printf ( "***" ); printf ( "\n" );
			<結論>

			void up ( char *X ) {
				if ( !strcmp ( X, "" ) ) {
				   /* do nothing */
				} else {
					up ( X + 1 );
					printf ( X );
					printf ( "\n" );
				}
			}

本日の課題

課題プログラム内の「/*名前:ここ*/」の部分を書き換え「/*この部分を完成させなさい*/」の部分にプログラムを追加して、プログラムを完成させます。

課題 20150508-01 : 入れ子になった四角を書く関数を作りなさい

Download : 20150508-01.c ( SJIS 版 )

20150508-01.c

/*
 * 20150508-01-QQQQ.c
 *
 *	入れ子になった四角を書く関数
 */

#include <stdio.h>
#include <string.h>	/* strcmp を利用する場合に必要 */
#include "s_rtg.h"	/* N Tims turtle graphics の時に必要 */

/*
 * draw_n_edge_2_turn
 *	長さ n の辺を書き、向きを二度変更する
 *	(プログラムの共通部分を見つけ関数化)
 */

void draw_n_edge_2_turn ( char *n ) {

  s_n_times_turtle_move ( n );		/* n 回 move */
  s_n_times_turtle_turn ( "12" );	/* 2 回 turn */
}

/*
 * draw_rect_n
 *	長さ n の矩形を作成
 */

void draw_rect_n ( char *n ) {

  /* draw_n_edge_2_turn を 4 度呼び出す */
  draw_n_edge_2_turn( n );
  /* ヒント: 後、三回呼び出す必要がある */

	/*
	**	 この部分を完成させなさい
	*/

}

/*
 * draw_down_4_size
 *	長さ 4 * n から 4 ずつ小くした矩形列を作る
 *	<<<注意>>> 元の n の長さは、必ず 4 の倍数にする必要がある
 */

void draw_down_4_size ( char *n ) {

  if ( !strcmp ( n, "" ) ) {	/* n が空文字列の時 */
    /* 何もしなくてよい */
  } else {
    draw_rect_n ( n );						/* 1 辺が n の矩形を描画 */
	s_n_times_turtle_turn ( "1" );			/* 向きを 1 つだけ変更 */
    s_n_times_turtle_jump ( "12" );			/* 2 つだけ jump */
	s_n_times_turtle_turn ( "1234567" );	/* 向きを 7 つだけ変更 */
	/* ヒント: 再帰呼出し ( n は幾つ変更する必要があるか ? ) */

	/*
	**	 この部分を完成させなさい
	*/

  }

}

/*
 * main 関数
 */

int main ( void ) {

  /* 大きさの違う四角形系列を描画 */

  draw_down_4_size ( "12345678901234567890" );	/* 20 から開始 */

  s_n_times_turtle_jump ( "12345678901234" );	/* 14 jump */

  draw_down_4_size ( "12345678" );		/* 6  から開始 */

  return 0;
}

20150508-01.c の実行結果

$ ./20150508-01-QQQQ.exe
$

ソフトウェア概論A/B (2015/05/08)Ver. 1.0

目次