Java と C/C++（第３章）

01 /*********************************/ 02 /* 二次方程式を解く */ 03 /* a * x * x + b * x + c = 0 */ 04 /* coded by Y.Suganuma */ 05 /*********************************/ 06 import java.io.*; 07 08 public class Test { 09 public static void main(String args[]) throws IOException 10 { 11 /* 12 係数の読み込み 13 */ 14 BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in)); 15 System.out.print("係数 a は？ "); 16 double a = Double.parseDouble(in.readLine()); 17 System.out.print("係数 b は？ "); 18 double b = Double.parseDouble(in.readLine()); 19 System.out.print("係数 c は？ "); 20 double c = Double.parseDouble(in.readLine()); 21 /* 22 一次方程式 23 */ 24 if (Math.abs(a) <= 1.0e-10) { 25 if (Math.abs(b) <= 1.0e-10) 26 System.out.println(" 解を求めることができません！"); 27 else { 28 double x = -c / b; 29 System.out.println(" x = " + x); 30 } 31 } 32 /* 33 二次方程式 34 */ 35 else { 36 double d = b * b - 4.0 * a * c; 37 // ２実根 38 if (d >= 0.0) { 39 d = Math.sqrt(d); 40 double x1 = 0.5 * (-b - d) / a; 41 double x2 = 0.5 * (-b + d) / a; 42 System.out.println(" x = " + x1 + ", " + x2); 43 } 44 // 虚数 45 else { 46 d = Math.sqrt(-d); 47 double x1 = -0.5 * b / a; 48 double x2 = 0.5 * d / a; 49 System.out.println(" x = " + x1 + " ± ｉ" + x2); 50 } 51 } 52 } 53 }

型名バイト数値の範囲 byte 1 -128 ～ 127 char 2 1 つの Unicode 文字 short 2 -32,768 ～ 32,767 int 4 -2,147,483,648 ～ 2,147,483,647 long 8 -9,223,372,036,854,775,808 ～ 9,223,372,036,854,775,807 float 4 3.4E±38(有効桁：約 7 桁) double 8 1.7E±308(有効桁：約 15 桁) boolean 1 true, false

int abc, _bef; // 正．複数の変数をカンマで区切って並べることが可能 double abc, _bef = 3.5; // 正．変数 _bef に対しては初期設定を行っている int a, A; // 正．変数 a と A は異なる char a = 'A'; // 正．変数 a を A という文字（アスキーコードで 65 ）で初期化 char a = 65; // 正．変数 a を 65 で初期化（上と同等） int a, abc, a; // 誤．同じ変数を 2 度定義してはいけない int if; // 誤．キーワードは変数名として使用できない int 10a; // 誤．変数名の最初は，英字または下線 int a+10; // 誤．変数名に使用できるのは，英数字と下線だけ int a = 3.5; // 誤．int 型の変数の初期値として不適当

01 int n, x = 0, y = 1; 02 n = 10; 03 for (int k = 1; k <= 10; k++) { // k の有効範囲は 07 行目まで 04 int n = 0; // 再定義のためエラー（外側のブロックで既に定義） // C/C++ の場合は OK，その有効範囲は 07 行目まで 05 x += k; 06 y *= k; 07 } 08 n = k; // k が未定義のためエラー 09 double n; // 再定義のためエラー

import java.io.*; public class Test { // enum 型の変数 coltype の定義 // ローカル変数としては定義不可（一種のクラス） enum coltype1 {red, blue, black, white} enum coltype2 {red(100), blue(200), black(300), white(400); private int num; private coltype2(int num) { this.num = num; } int getNum() { return num; } } enum coltype3 { red { void message () { System.out.println(" 赤"); } }, blue, black, white { void message () { System.out.println(" 白"); } }; void message () { System.out.println(" 赤，白以外"); } } public static void main(String args[]) throws IOException { // 基本 coltype1 col1 = coltype1.blue; // 変数 color に青を代入 if (col1 == coltype1.red) // もし，色が赤ならば System.out.println("色の判別結果： red"); else if (col1 == coltype1.blue) // もし，色が青ならば System.out.println("色の判別結果： blue"); System.out.println("name()： " + coltype1.black.name()); System.out.println("black の順番： " + coltype1.black.ordinal()); // 順番を表す番号を変更 System.out.println("black の順番(変更後)： " + coltype2.black.getNum()); // 特別の処理を行う System.out.println("処理結果："); coltype3.red.message(); coltype3.blue.message(); coltype3.black.message(); coltype3.white.message(); } }

+ ：加算　　// 文字列の結合にも使用可能 - ：減算 * ：乗算 / ：除算（整数どうしの演算の場合，結果の小数点以下は切り捨て） % ：余り（実数演算に対しても使用可能．例えば，7.3 / 2.3 の演算結果は，3 余り 0.4 となるので，7.3 % 2.3 は 0.4 ）

演算	説明
7 / 3 * 3	7 / 3 * 3 = 2 * 2 = 6
7 / (3 * 3)	7 / (3 * 3) = 7 / 9 = 0
7 / 3 / 3	7 / 3 / 3 = 2 / 3 = 0

演算

説明

7 / 3 * 3

7 / 3 * 3 = 2 * 2 = 6

7 / (3 * 3)

7 / (3 * 3) = 7 / 9 = 0

7 / 3 / 3

7 / 3 / 3 = 2 / 3 = 0

演算	説明
(double)(7 / 2)	(double)(7 / 2) = (double)3 = 3.0
7 / (double)2	7 / (double)2 = 7 / 2.0 = 7.0 / 2.0 = 3.5
7 / 2.0	7 / 2.0 = 7.0 / 2.0 = 3.5
7 / 2	3

演算

説明

(double)(7 / 2)

(double)(7 / 2) = (double)3 = 3.0

7 / (double)2

7 / (double)2 = 7 / 2.0 = 7.0 / 2.0 = 3.5

7 / 2.0

7 / 2.0 = 7.0 / 2.0 = 3.5

7 / 2

01 /****************************/ 02 /* ２つのデータの和と差 */ 03 /* coded by Y.Suganuma */ 04 /****************************/ 05 import java.io.*; 06 07 public class Test { 08 public static void main(String args[]) 09 { 10 double sa, wa, x, y; 11 12 try { 13 /* 14 データの入力 15 */ 16 BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in)); 17 System.out.print("１つ目のデータを入力してください "); 18 x = Double.parseDouble(in.readLine()); 19 System.out.print("２つ目のデータを入力してください "); 20 y = Double.parseDouble(in.readLine()); 21 /* 22 和と差の計算 23 */ 24 wa = x + y; 25 sa = x - y; 26 /* 27 結果の出力 28 */ 29 System.out.println("和は＝" + wa + " 差は＝" + sa); 30 } 31 catch (IOException ignored) {} 32 } 33 }

1 ～ 4 行目

　　プログラムに対する注釈です．注釈は，人間がプログラムを読む際，理解しやすくするためのものであり，コンパイラ等によって特別な処理はされません．プログラムを実行するのはコンピュータですが，プログラムを書いたり修正したりするのは人間です．従って，プログラムを書く際に最も注意すべきことは，如何に読み易く，かつ，分かり易いプログラムを書くかという点です．できるだけ多くの注釈を入れておいて下さい．そのことにより，他の人がプログラムを理解しやすくなると共に，プログラム上のエラーも少なくなるはずです．13～15 行目，21～23 行目，及び，26～28 行目も注釈であり，プログラムの該当する部分における処理内容を説明しています．

5 行目

　　入出力を行うクラスライブラリを利用することを宣言しています．入出力を行う場合は必ず必要です．

7 行目

　　「Test」という名前のクラス定義の始まりであり，33 行目まで続きます．Java においては，すべての処理をクラス内で行わなければなりませんので，必ずクラスを定義する必要があります．クラスの名前は任意ですが，public 宣言されたクラス名はファイル名と一致させなければなりません．この例の場合，「Test.java」というファイル名で保存する必要があります．今後，7 行目，及び，33 行目は常に必要です．

　　また，クラス定義の本体に当たる 8 行目から 32 行目までは，段落が下げて書かれていますが，これも，プログラムを読みやすくするための一つの手段であり，必ず，このように，段落を下げて書いて下さい（どの程度下げるかは任意ですが，タブを使用する方法が一般的です）．

8 ～ 32 行目

　　main メソッドの定義です．main メソッドは，1 つのプログラムに必ず 1 つだけ常に必要です．今後，8 行目，9 行目，及び，32 行目は必ず記述して下さい．main メソッドの本体に当たる 10 行目～ 31 行目も段落が下げて書かれていますし，try ブロックの内部に当たる 16 行目～ 29 行目も字下げが行われています．

10 行目

　　プログラムで使用する変数の型を宣言している型宣言文です．変数 sa，wa，x，及び，y が double 型であることを宣言しています．初期値の指定を行っていませんので，この段階では 4 つの変数の値は未定となります．必ずしもこの場所ですべての変数に対する宣言を行う必要はありませんが，各変数が使用される前に必ず必要です．例えば，変数 x に対する宣言を 10 行目では行わず，18 行目において，

　　double x = Double.parseDouble(in.readLine());

のように記述することも可能です．変数 y，wa，sa に関しても，20，24，25 行目で行っても構いません．

12 行目，30 行目，31 行目

　　入出力で発生する例外（例えば，ファイルから入力しようとしたが，指定されたファイルが存在しない等）を処理するための記述です．例外処理に対する詳細な説明は，クラスやメソッドに関して学習した後，「９．１例外処理」で行います．なお，次に示すプログラム例のように記述すれば，これらの部分は必要ありません．

16 行目

　　BufferedReader クラスのオブジェクトを生成し，変数 in に代入しています．この行によって，データをどこから入力するのかを記述しています．この行は，

    InputStreamReader isr = new InputStreamReader(System.in);
    BufferedReader in = new BufferedReader(isr);

のように，2 行に分けて記述することもできます．「 System.in 」における in は，System クラスの変数であり，標準入力ストリームを表しています（ InputStream クラスのオブジェクト）．このように，クラスの変数またはメソッドを利用する際は，「クラス名（オブジェクト名）.変数名（メソッド名）」のように，ピリオドによってクラス名またはオブジェクト名を指定する必要があります．BufferedReader のすぐ後の in は，BufferedReader クラスのオブジェクトであり，その名前は任意ですので，好きな名前を付けられます．もちろん，その場合は，以下の行における対応する箇所も変えてやる必要があります．

　　これらの行は，型宣言の拡張だと考えるとわかりやすいと思います．例えば，上の 2 行目は，BufferedReader 型の変数を定義し，その変数を，新しく生成した BufferedReader クラスのオブジェクトで初期設定をしていることになります．また，BufferedReader クラスのオブジェクトを生成するためには，InputStreamReader クラスのオブジェクトに関する情報が必要なため，BufferedReader(new InputStreamReader(System.in)) という形で，括弧内に InputStreamReader クラスのオブジェクトを記述しています．

17，19 行目

　　これらの文によって，ダブルクォーテーションマークで囲まれた内容（文字列）が出力されます．つまり，入力に対する促進メッセージです．なお，これらの文では，メッセージを出力した後に，改行が行われません．

18，20 行目

　　in.readLine() によってキーボードから入力された 1 行分の文字列が読み込まれ，その文字列が Double.parseDouble() によって浮動小数点数（ double 型）に変換され，変数 x 及び y に代入されます．これらの行を実行するためには，必ず 16 行目が必要です．16 行目の BufferedReader のすぐ後の変数 in，及び，18，20 行目の変数 in は，同じ変数です．変数名を変える場合は同時に行ってください．ただし，16 行目における System の後ろの in は，System クラスに定義されている static なフィールド（メンバー変数，10.1.1 節参照）の一つであり，名前を変更することはできません．なお，1 行に複数個のデータをスペースなどで区切って入力したい場合は，プログラム例 3.3 ～プログラム例 3.5 を参照して下さい．

　　標準入出力装置（一般的には，キーボードとコンソール）に対して入出力を行う場合，対象とするものは文字列です．キーボードから入力する場合，たとえ数値であっても，2 進数を使用したコンピュータの内部表現ではなく，例えば「123.45」のように，我々が読むことができる文字列として入力します．しかし，数値データを，入力された文字列としてそのまま記憶した場合，演算等を行うことができません．そのため，入力された文字列をコンピュータ内部で使用する表現方法に変換して記憶してやる必要があります．例えば，「123.45」という文字列を数値として扱いたければ，浮動小数点表現に変換して記憶しておく必要があります．それを行うのが Double.parseDouble というメソッドです．なお，整数に変換したい場合は， Integer.parseInt というメソッドを使用します．もちろん，「123.45」を文字列として内部的に扱いたければ，文字列として記憶しておく必要があります．

24，25 行目

　　変数 x 及び y に記憶されている数値の和及び差を計算し，変数 wa 及び sa に代入しています．

29 行目

　　結果の出力です．17 行目や 19 行目で使用した「print」との違いは，最後に改行を行うか否かの違いです．「println」の場合は改行を行います．wa や sa は，文字列に変換され，それらが加算演算子によって他の文字列定数と結合された形で出力されます．コンソールに出力する場合も，この例のように，メモリ（変数）に記憶されているデータを文字列に変換して出力します．さもなければ，我々は，0 と 1 の並びとして出力される結果を自分自身で解釈しなければなりません．

　　このプログラムを実行し，5 と 3 を入力すると，以下のような結果が得られます．

和は＝8.000000 差は＝2.000000

01 /****************************/ 02 /* ２つのデータの和と差 */ 03 /* coded by Y.Suganuma */ 04 /****************************/ 05 import java.io.*; 06 07 public class Test { 08 public static void main(String args[]) throws IOException 09 { 10 /* 11 データの入力 12 */ 13 BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in)); 14 System.out.print("１つ目のデータを入力してください "); 15 double x = Double.parseDouble(in.readLine()); 16 System.out.print("２つ目のデータを入力してください "); 17 double y = Double.parseDouble(in.readLine()); 18 /* 19 和と差の計算 20 */ 21 double wa = x + y; 22 double sa = x - y; 23 /* 24 結果の出力 25 */ 26 System.out.println("和は＝" + wa + " 差は＝" + sa); 27 } 28 }

01 /****************************/ 02 /* ２つのデータの和と差 */ 03 /* coded by Y.Suganuma */ 04 /****************************/ 05 import java.io.*; 06 07 public class Test { 08 public static void main(String args[]) 09 { 10 // データの入力 11 Console con = System.console(); 12 double x = Double.parseDouble(con.readLine("１つ目のデータを入力してください ")); 13 double y = Double.parseDouble(con.readLine("２つ目のデータを入力してください ")); 14 // 和と差の計算 15 double wa = x + y; 16 double sa = x - y; 17 // 結果の出力 18 con.printf("和は＝%f 差は＝%f\n", wa, sa); 19 // System.out.printf("和は＝%f 差は＝%f\n", wa, sa); でも可 20 } 21 }

　　double d_data; 　　int i_data; 　　String c_data; 　　　　・・・・・　　Consoleオブジェクト名.printf("結果は %f %10.3f %d %5d %s\n", d_data, d_data, i_data, i_data, c_data);

01 /****************************/ 02 /* ２つのデータの和と差 */ 03 /* coded by Y.Suganuma */ 04 /****************************/ 05 import java.io.*; 06 import java.util.*; 07 08 public class Test { 09 public static void main(String args[]) 10 { 11 // データの入力 12 Console con = System.console(); 13 String line = con.readLine("２つのデータをスペースで区切って入力してください "); 14 StringTokenizer str = new StringTokenizer(line, " "); 15 double x = Double.parseDouble(str.nextToken()); 16 double y = Double.parseDouble(str.nextToken()); 17 // 和と差の計算 18 double wa = x + y; 19 double sa = x - y; 20 // 結果の出力 21 con.printf("和は＝%f 差は＝%f\n", wa, sa); 22 } 23 }

01 /****************************/ 02 /* ２つのデータの和と差 */ 03 /* coded by Y.Suganuma */ 04 /****************************/ 05 import java.io.*; 06 07 public class Test { 08 public static void main(String args[]) 09 { 10 // データの入力 11 Console con = System.console(); 12 String str[] = con.readLine("２つのデータをスペースで区切って入力してください ").split(" "); 13 double x = Double.parseDouble(str[0]); 14 double y = Double.parseDouble(str[1]); 15 // 和と差の計算 16 double wa = x + y; 17 double sa = x - y; 18 // 結果の出力 19 con.printf("和は＝%f 差は＝%f\n", wa, sa); 20 } 21 }

01 /****************************/ 02 /* ２つのデータの和と差 */ 03 /* coded by Y.Suganuma */ 04 /****************************/ 05 import java.io.*; 06 import java.util.*; 07 08 public class Test { 09 public static void main(String args[]) 10 { 11 // データの入力 12 Scanner sc = new Scanner(System.in); 13 System.out.printf("２つのデータを入力してください "); 14 double x = sc.nextDouble(); 15 double y = sc.nextDouble(); 16 // 和と差の計算 17 double wa = x + y; 18 double sa = x - y; 19 // 結果の出力 20 System.out.printf("和は＝%f 差は＝%f\n", wa, sa); 21 } 22 }

実行順序	プログラム	x の値	y の値
1	int x, y = 10;	-	10
2	BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));	-	10
3	System.out.print("y は？ ");	-	10
4	y = Integer.parseInt(in.readLine());	-	5
5	x = y + 3;	8	5
6	x *= 5;	40	5
7	System.out.println(x);	40	5

実行順序

プログラム

x の値

y の値

int x, y = 10;

BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));

System.out.print("y は？ ");

y = Integer.parseInt(in.readLine());

x = y + 3;

x *= 5;

System.out.println(x);

000	^@ (nul)	016	^P (dle)	032	(sp)	048	0	064	@	080	P	096	`	112	p
001	^A (soh)	017	^Q (dc1)	033	!	049	1	065	A	081	Q	097	a	113	q
002	^B (stx)	018	^R (dc2)	034	"	050	2	066	B	082	R	098	b	114	r
003	^C (etx)	019	^S (dc3)	035	#	051	3	067	C	083	S	099	c	115	s
004	^D (eot)	020	^T (dc4)	036	$	052	4	068	D	084	T	100	d	116	t
005	^E (enq)	021	^U (nak)	037	%	053	5	069	E	085	U	101	e	117	u
006	^F (ack)	022	^V (syn)	038	&	054	6	070	F	086	V	102	f	118	v
007	^G (bel)	023	^W (etb)	039	'	055	7	071	G	087	W	103	g	119	w
008	^H (bs)	024	^X (can)	040	(	056	8	072	H	088	X	104	h	120	x
009	^I (tab)	025	^Y (em)	041	)	057	9	073	I	089	Y	105	i	121	y
010	^J (lf)	026	^Z (eof)	042	*	058	:	074	J	090	Z	106	j	122	z
011	^K (vt)	027	^[ (esc)	043	+	059	;	075	K	091	[	107	k	123	{
012	^L (np)	028	^\ (fs)	044	,	060	<	076	L	092	\	108	l	124	\|
013	^M (cr)	029	^] (gs)	045	-	061	=	077	M	093	]	109	m	125	}
014	^N (so)	030	^^ (rs)	046	.	062	>	078	N	094	^	110	n	126	~
015	^O (si)	031	^_ (us)	047	/	063	?	079	O	095	_	111	o	127

000

^@ (nul)

016

^P (dle)

032

(sp)

048

064

080

096

112

001

^A (soh)

017

^Q (dc1)

033

049

065

081

097

113

002

^B (stx)

018

^R (dc2)

034

050

066

082

098

114

003

^C (etx)

019

^S (dc3)

035

051

067

083

099

115

004

^D (eot)

020

^T (dc4)

036

052

068

084

100

116

005

^E (enq)

021

^U (nak)

037

053

069

085

101

117

006

^F (ack)

022

^V (syn)

038

054

070

086

102

118

007

^G (bel)

023

^W (etb)

039

055

071

087

103

119

008

^H (bs)

024

^X (can)

040

(

056

072

088

104

120

009

^I (tab)

025

^Y (em)

041

)

057

073

089

105

121

010

^J (lf)

026

^Z (eof)

042

058

074

090

106

122

011

^K (vt)

027

^[ (esc)

043

059

;

075

091

[

107

123

{

012

^L (np)

028

^\ (fs)

044

060

076

092

108

124

013

^M (cr)

029

^] (gs)

045

061

077

093

]

109

125

}

014

^N (so)

030

^^ (rs)

046

062

078

094

110

126

015

^O (si)

031

^_ (us)

047

063

079

095

111

127

Seq.	説明	Seq.	説明
\udddd	Unicode文字	\?	リテラルクオーテーション
\b	バックスペース	\'	シングルクォーテーション
\f	改ページ	\"	ダブルクォーテーション
\n	復改	\\	円記号
\r	改行	\ddd	8進表記による ASCII 文字
\t	水平タブ	\xdd	16進表記による ASCII 文字

Seq.

説明

Seq.

説明

\udddd

Unicode文字

リテラルクオーテーション

バックスペース

シングルクォーテーション

改ページ

ダブルクォーテーション

復改

円記号

改行

\ddd

8進表記による ASCII 文字

水平タブ

\xdd

16進表記による ASCII 文字

abstract	boolean	break	byte	byvalue	case
cast	catch	char	class	const	continue
default	do	double	else	extends	false
final	finally	float	for	future	generic
goto	if	inner	implements	import	instanceof
int	interface	long	native	new	null
operator	outer	package	private	protected	public
rest	return	short	static	super	switch
synchronized	this	throw	throws	transient	true
try	var	void	volatile	while

第Ⅱ部

第３章　簡単なプログラム

演習問題３

第Ⅱ部

第３章 簡単なプログラム

演習問題３

第３章　簡単なプログラム