info

アルゴリズムとプログラミング問題の対策には、新しい擬似言語にリライトした連載「アルゴリズムとプログラミング問題を解くコツ」がオススメです。

プログラミング言語の特徴と選び方

基本情報技術者試験の午後試験では、「 C 言語」「 Java 」「 Python 」「アセンブラ ( CASLⅡ ) 」「表計算」の中から、 1 つを選択しなければなりません。プログラミングの経験がない人は、「どれを選んで、どのように学習すればよいのだろう？」と悩んでしまうでしょう。

そこで、この記事では、それぞれのプログラミング言語の特徴を説明し、それぞれの学習方法をアドバイスします。

はじめに、それぞれの言語の特徴を説明しましょう。

「何か 1 つプログラミング言語をマスターしたい」と思っている人は、それぞれの特徴から、自分の好みに合った言語を選んでください。「やってみたい！」と思った言語を選ぶことが重要です。興味がない言語を嫌々学習したのでは、決してマスターできないからです。

C言語 の特徴

C 言語は、 IT 業界の第一プログラミング言語と呼べるものです。英語が世界の共通語であるように、 C 言語は、 IT 業界の共通語であると言えます。

図 1 は、プログラミング言語の人気ランキングを示した TIOBE Index の 2021 年 3 月のランキングを Top 10 まで示したものです。 1 年前の 3 月に 1 位だった Java を抜いて、 C 言語が 1 位になっていることがわかります。

info表は右にスクロールできます

Java の特徴

Java は、私が知る限り、現在、最もニーズが高い言語です。

ほとんどの IT 企業が、新人研修で Java を取り上げています。それは、配属後の開発の現場で Java が使われることが多いからです。先ほどの TIOBE Index でも、 Java が第 2 位になっています。

実は、ここ数年、ずっと Java が 1 位だったのですが、最近になって人気に陰りが見えてきました。そのため、第一プログラミング言語である C 言語に 1 位の座を受け渡してしまったのです。

Python の特徴

Python は、現在、最も注目が高まっている言語です。

図 2 は、プログラマ向けの雑誌「日経ソフトウエア」 2021 年 3 月号の表紙です。これを見ると、特集記事も、連載記事も、付録の冊子も、ほとんどが Python 関連になっていることがわかるでしょう。それだけ Python が注目されているからです。

先ほどの TIOBE Index でも、 Python が第 3 位になっています。第 2 位の Java との差は、ほんのわずかです。 Python の台頭によって、 Java の人気に陰りが生じたのです。

アセンブラ ( CASLⅡ [CASL2] ) の特徴

アセンブラは、コンピュータのハードウエアを直接操作する命令を記述する言語です。

基本情報技術者試験のアセンブラは、 COMETⅡ （コメット・ツー）という架空のコンピュータを対象とした CASLⅡ （キャッスル・ツー）という架空のアセンブラです。したがって、開発の現場で CASLⅡ を使うことはありませんが、ハードウエアの仕組みとプログラムを関連付ける、という学習効果は、大いにあります。

表計算の特徴

表計算は、プログラミング言語ではありませんが、プログラミング言語の選択肢の 1 つになっています。

基本情報技術者試験の表計算は、 Microsoft Excel ではなく、独自仕様のものです。ただし、セルに数式や関数を入れてワークシートを作成することは、 Microsoft Excel と同様です。 Microsoft Excel を使ったことがあるなら、短時間でマスターできるでしょう。

選択のポイント

それぞれのプログラミング言語の特徴から、言語を選ぶポイントをまとめると、以下のようになります。

• IT業界の第一プログラミング言語を学んでおきたいなら C 言語 です！
• すぐに開発の現場で使える言語をマスターしたいなら Java です！
• 近い将来、開発の現場でニーズが高まる言語をマスターしたいなら Python です！
• ハードウエアの仕組みとプログラムを関連付けて学習したいなら アセンブラ です！
• 試験までの学習時間がないなら 表計算 です！

プログラミング言語の学習方法

次に、それぞれの言語の学習方法をアドバイスしましょう。

ここでは、試験問題のプログラムを読めるレベルになるには、どのように学習すればよいかを示します。 ただし、プログラムを読めるだけでは、試験問題を解くことはできません。試験問題のテーマは、言語で示されたアルゴリズムを読み取ることだからです。 言語とアルゴリズムの学習を、並行して行ってください。

C 言語 / Java / Python の学習方法

C 言語、Java、Python の学習方法は、どれも同じです。それぞれの言語構文を解説した書籍を購入して、そこに示されたサンプルプログラムを作ってください。

基本構文だけがわかれば OK なので、「はじめての〇〇」や「〇〇入門」のようなタイトルの書籍がよいでしょう。

アセンブラ CASLⅡ [ CASL2 ] の学習方法

アセンブラの学習も書籍で行いますが、実在するコンピュータのアセンブラではなく、基本情報技術者試験の架空のアセンブラである CASLⅡ の書籍を購入することに注意 してください。

CASLⅡのプログラムを作って動作を確認するときは、CASLⅡシミュレータを利用できます。インターネットから無償で入手できる CASLⅡ シミュレータがいくつかあります。図3は、船橋情報ビジネス専門学校が公開している CASLⅡ シミュレータです。プログラムによって、 CPU とメモリの内部がどのように変化するかを、ビジュアルに確認できます。

表計算の学習方法

表計算の学習も書籍で行いますが、 Microsoft Excel ではなく、基本情報技術者試験の表計算の書籍を購入することに注意してください。私の知る限りでは、基本情報技術者試験の表計算のシミュレータはないので、ワークシートやマクロを動作させることはできません。

どの言語の学習も、書籍を購入して行うことになります。

実際に書店に行って、自分に合った書籍を探してください。書籍を最初から最後までを 1 回学習しただけでは、マスターできなくても当然です。少なくとも、同じ書籍で 3 回は学習してください。そうすれば、きっとマスターできます。

擬似言語のことを考慮すると C 言語 か 表計算 がおススメかも

基本情報技術者試験の午後試験には、 C 言語 、 Java 、 Python 、アセンブラ ( CASLⅡ )、表計算の他に、共通に使用される 擬似言語 というものがあります。

この擬似言語は、午後の選択必須問題である「データ構造およびアルゴリズム」で使われるので、読み方を覚えなければなりません。このことから、プログラミング言語では、表計算がおススメだといえます。なぜなら、表計算の問題の後半部は、擬似言語で記述されたマクロ（ワークシートを操作するプログラム）の内容を読み取るものだからです。

「擬似言語を覚えなければならないのだから、それを使える表計算を選ぶのが得策だ」というわけです。図 4 にマクロの例を示します。

○マクロ: BonusCalc
○整数型: row, DeptPoint
■ f
| • DeptPoint ← 0
| ■
| | • DeptPoint ← DeptPoint + 1
| | • 相対(L1, row, 0) ← DeptPoint
| ■ g
| • h
■

擬似言語の構文は、 C 言語 に似ています。 このことから、プログラミング言語では、 C 言語もおススメだといえます。 C 言語をマスターすれば、擬似言語も容易に理解できるからです。

図 5 に擬似言語と C 言語の構文を対応付けた例を示します。

▲ 条件式
| 　処理 1
+---
| 　処理 2
▼

if 条件式 {
    処理 1;
} else {
    処理 2;
}

■ 条件式
| 　処理
■

while (条件式) {
    処理;
}

「擬似言語の構文で、黒い三角は C 言語の if 文であり、黒い四角は C 言語の while 文だ」とわかれば、すぐに理解できるでしょう。

Java と Python には、オブジェクトを定義するクラスという構文があります。擬似言語では、クラスが使われません。 C 言語でも、クラスが使われません。この点でも、擬似言語と C 言語は、よく似ています。

以上で、私のお話は、おしまいです。基本情報技術者試験のプログラミング言語の選択に悩んでいる方々に、少しでもお役に立ったなら幸いです。

それでは、またお会いしましょう！

The post 基本情報 プログラミング 言語の選択と学習方法｜午後問題の歩き方 first appeared on 基本情報技術者試験 受験ナビ｜科目A・科目B対策から過去問解説まで 250本以上の記事を掲載.

現時点で、基本情報技術者試験の Python に関する情報は、シラバスとサンプル問題しかありません。

前回の記事では、シラバスで Python の知識を確認しました。今回は、サンプル問題のプログラムで Python の知識を確認してみましょう。

サンプル問題の内容

プログラムを見る前に、サンプル問題の内容を簡単に説明しておきます。

"R3;R4;F100;T90;E0;F100;E0" という形式の命令列を解釈して、x – y 平面に図形の描画を行うプログラムです。

個々の命令は、1 文字の英字で示された命令コードと、数値で示された数値パラメタから構成され、セミコロン（ ; ）が命令の区切りを示します。

命令コードと数値パラメタの説明を以下に示します。

"R3;R4;F100;T90;E0;F100;E0" という命令列は、 "R3" 、 "R4" 、 "F100" 、 "T90" 、 "E0" 、 "F100" 、 "E0" という 7 個の命令から構成されていて、それぞれ

1. 「 3 回の繰返しの開始」
2. 「 4 回の繰返しの開始」
3. 「長さ 100 の線分を描く」
4. 「反時計回りに 90 度回転する」
5. 「 4 回の繰返しの終了」
6. 「長さ 100 の線分を描く」
7. 「 3 回の繰返しの終了」

を意味しています。

マーカは、初期状態で ( 0, 0 ) の位置にあり、進行方向はx 軸の正方向になっています。したがって、この命令列を解釈することで、以下の 3 つの四角形描画されます。

プログラムの全体構造と実行方法

それでは、プログラムを見てみましょう。

Python では、プログラムの構成要素を、関数またはクラスという形式にします。

関数やクラスは、あらかじめ用意されているものを利用する場合と、自分で作る場合があります。

標準で用意されている関数やクラスは、すぐに使えますが、そうでないものは、プログラムの先頭で import 文を使って、「この関数やクラスを使います」ということを示してから使わねばなりません。

以下に、プログラムの全体構造を示します。

import math # mathを使う
import matplotlib.pyplot as plt	# matplotlib.pyplotをpltという別名で使う

# 自分でparse関数を作る
def parse(s):
︙

# 自分でMarkerクラスを作る
class Marker:
︙

# 自分でdraw関数を作る
def draw(s):
︙

先頭にある import で、数学関連の関数を提供する math と、描画の機能を提供する matplotlib.pyplot を使うことを示しています。

matplotlib.pyplot は、名前が長いので、as plt で plt という別名をつけています。これによって、matplotlib.pyplot を plt という名前で使えるようになります。

自分で作っている構成要素は、parase 関数、Marker クラス、および draw 関数です。それぞれの内容は、あとで説明します。

このプログラムには、プログラムの実行開始位置となるものがありません。

それでは、どうやって実行するのかというと、端末（ Windows ではコマンドプロンプト）で Python のインタプリタを起動し、任意の引数を指定して draw 関数を実行するのです。

draw 関数の引数に、描画の命令列を指定します。

以下は、プログラムを fesample.py というファイル名で保存し、Python インタプリタを起動して、fesample を import し（ import するときには、ファイル名の拡張子の .py を指定しません）、 "R3;R4;F100;T90;E0;F100;E0" という引数を指定して draw 関数を実行した例です。

>>> import fesample import draw
>>> draw("R3;R4;F100;T90;E0;F100;E0") 
[] 
[{'opno': 0, 'rest': 3}] 
[{'opno': 0, 'rest': 3}, {'opno': 1, 'rest': 4}] 
[{'opno': 0, 'rest': 3}, {'opno': 1, 'rest': 4}] 
[{'opno': 0, 'rest': 3}, {'opno': 1, 'rest': 4}] 
[{'opno': 0, 'rest': 3}, {'opno': 1, 'rest': 3}] 
[{'opno': 0, 'rest': 3}, {'opno': 1, 'rest': 3}] 
[{'opno': 0, 'rest': 3}, {'opno': 1, 'rest': 3}] 
[{'opno': 0, 'rest': 3}, {'opno': 1, 'rest': 2}] 
[{'opno': 0, 'rest': 3}, {'opno': 1, 'rest': 2}] 
[{'opno': 0, 'rest': 3}, {'opno': 1, 'rest': 2}] 
[{'opno': 0, 'rest': 3}, {'opno': 1, 'rest': 1}] 
[{'opno': 0, 'rest': 3}, {'opno': 1, 'rest': 1}] 
[{'opno': 0, 'rest': 3}, {'opno': 1, 'rest': 1}] 
[{'opno': 0, 'rest': 3}]

これによって、先ほど示した 3 つの四角形描画されます。端末に表示されているのは、デバッグ用の情報です。

parse 関数の内容

以下は、parse 関数の内容です。ここでは、説明の都合で、行番号を付けてあります。

このプログラムで使われている言語構文から、Python の基礎知識を確認してみましょう。

確認 1　関数の定義と戻り値　1 行目、2 行目

関数は、 def 関数名(引数): というブロックで定義し、 return 戻り値 で戻り値を返します。

確認 2　str クラスの split メソッド

str クラスの split("区切り文字") メソッドは、文字列を区切り文字で分割したリストを返します。
たとえば、 "R3;R4;F100;T90;E0;F100;E0" という文字列を 　;　 という区切り文字で分割すると、 ['R3', 'R4', 'F100', 'T90', 'E0', 'F100', 'E0'] というリストが得られます。

確認 3　for 文

繰返しを表す for 文は、 for 変数 in イテラブル という構文で、イテラブル（ range 関数、リスト、タプル、文字列など）から繰返し要素を取り出して変数に格納します。
たとえば、イテラブルに ['R3', 'R4', 'F100', 'T90', 'E0', 'F100', 'E0'] というリストを指定すれば、リストの要素を順番に取り出して変数に格納します。

確認 4　リスト内包表記　2 行目

リスト内包表記は、リストの要素を効率的に（短いプログラムで）作成する表記です。
[式 for 変数 in イテラブル] という構文で、for 文で変数に取り出されたすべての要素に、同じ式を適用し、その適用結果をリストの要素とします。
たとえば、

 [(x[0], int(x[1:])) for x in ['R3', 'R4', 'F100', 'T90', 'E0', 'F100', 'E0']] 

というリスト内包表記では、

 [('R', 3), ('R', 4), ('F', 100), ('T', 90), ('E', 0), ('F', 100), ('E', 0)] 

というリストが作成されます。

確認 5　リストとタプル

リストは、 [要素1, 要素2, ・・・, 要素n] のように、要素を [ ] で囲みます。
タプルは、 (要素1, 要素2, ・・・, 要素n) のように、要素を ( ) で囲みます。
リストの要素は、値を変更できますが、タプルの要素は、値を変更できません。
タプルを要素としたリストを作ることもできます。たとえば、

[('R', 3), ('R', 4), ('F', 100), ('T', 90), ('E', 0), ('F', 100), ('E', 0)] 

は、 (文字列, 整数) というタプルを要素としたリストです。

確認 6　文字列から 1 文字を取り出す　2 行目

文字列[位置] という構文で、文字列から 1 文字を取り出せます。位置は、先頭を 0 として指定します。
たとえば、 x = " F100" という文字列において、 x[0] は、先頭の “F” を取り出します。

確認 7　文字列から部分文字列を切り出す　2 行目

文字列[開始位置:終了位置:ステップ] という構文で、文字列の開始位置から終了位置 – 1 までステップごとに、部分文字列字を切り出せます（この機能を「スライス」と呼びます）。
終了位置を省略すると、末尾まで切り出します。ステップを省略すると、1 文字ずつ切り出します。たとえば、 x = "F100" という文字列 x において、 x[1:] は、1 文字目から末尾まで 1 文字ずつ切り出すという意味なので、 “100” という部分文字列が切り出されます。

確認 8　int 関数

int 関数は、引数で指定されたオブジェクトを整数に変換します。たとえば、 int("100") は、 "100" という文字列を、 100 という整数に変換します。

Marker クラスの内容

以下は、Markerクラスの内容です。ここでも、説明の都合で、行番号を付けてあります。

このプログラムで使われている言語構文から、Python の基礎知識を確認してみましょう。

class Marker:
    def __init__(self):
        self.x, self.y, self.angle = 0, 0, 0
        plt.xlim(-320, 320)  # x軸の表示範囲を設定
        plt.ylim(-240, 240)  # y軸の表示範囲を設定

    def forward(self, val):
        # 度数法で表した角度を，ラジアンで表した角度に変換
        rad = math.radians(self.angle)
        dx = val * math.cos(rad)
        dy = val * math.sin(rad)
        x1, y1, x2, y2 = self.x, self.y, self.x + dx, self.y + dy
        # (x1, y1)と(x2, y2)を結ぶ線分を描画
        plt.plot([x1, x2], [y1, y2], color='black', linewidth=2)
        self.x, self.y = x2, y2

    def turn(self, val):
        self.angle = (self.angle + val) % 360

    def show(self):
        plt.show()  # 描画結果を表示

確認 9 クラスの定義　1 行目

クラスは、 class クラス名: というブロックで定義します。

確認 10 メソッドの定義と self の役割　3 行目、7 行目、17 行目、20 行目

メソッドは、クラスのブロックの中で、 def メソッド名(引数): というブロックで定義します。
メソッド（インスタンスメソッド）の第一引数には、現在のインスタンスの参照を格納する引数を置きます。この引数は、慣例として self という名前にします。

確認 11 インスタンスの生成と __init__ 関数 の役割　2 行目

クラスのインスタンスは、 インスタンス名 = クラス名(引数) という構文で生成します。
インスタンスの生成時に、インスタンスが持つ __init__ 関数が自動的に呼び出されるので、そこで初期化処理を行うことができます。 self.インスタンス変数名 = 値 という処理を行えば、インスタンス変数に初期値を設定できます。

確認 12 タプルのアンパック　3 行目、12 行目、15 行目

たとえば、 (1, 2, 3) という 3 つの要素を持つタプルがあった場合、 x, y, x = (1, 2, 3) という代入で、右辺のタプルの 3 つの要素を、左辺の 3 つの変数に順番に代入でき、これを タプルのアンパック と呼びます。
タプルを囲む ( ) は、省略できるので、同じことを x, y, x = 1, 2, 3 と記述することもできます。

確認 13 matplotlib.pyplot の使い方　4 行目、5 行目、14 行目、21 行目

matplotlib.pyplot は、描画を行う様々なメソッドを提供しています。
ここでは、matplotlib.pyplot に plt という別名を付けているので、 plt.メソッド名(引数)という構文で、メソッドを使えます。
たとえば、直線を描画する場合は、はじめに、 plt.xlim(下限値, 上限値) と plt.ylim(下限値, 上限値) で、x – y 平面の x 軸と y 軸の表示範囲をします。
次に、

 plt.plot([x1, x2], [y1, y2], color="色", linewidth=幅) 

で、 ( x1, y1 ) と ( x2, y2 ) を結ぶ直線を、color に指定された色と、linewidth に指定された幅で、描画します。
ただし、この時点では、まだ画面には表示されません。必要な描画がすべて終わったら、最後に plt.show() で描画の内容を画面に表示します。

確認 14 math の使い方　9 行目、10行目、11 行目

math は、数学関連の様々な関数を提供しています。
ここでは、mathに別名を付けていないので、 math.関数名(引数) という構文で、関数を使います。
radians 関数は、引数で指定された度数法の角度をラジアン単位に変換します。
cos 関数は、引数で指定されたラジアン単位の角度のコサイン値を求めます。
sin 関数は、引数で指定されたラジアン単位の角度のサイン値を求めます。

draw 関数の内容

以下は、draw 関数の内容です。ここでも、説明の都合で、行番号を付けてあります。

このプログラムで使われている言語構文から、Python の知識を確認してみましょう（先ほど「 parase 関数の内容」説明した構文は、取り上げません）。

def draw(s):
    insts = parse(s)
    marker = Marker()
    stack = []
    opno = 0
    while opno < len(insts):
        print(stack)
        code, val = insts[opno]
        if code == 'F':
            marker.forward(val)
        elif code == 'T':
            marker.turn(val)
        elif code == 'R':
            stack.append({'opno': opno, 'rest': val})
        elif code == 'E':
            if stack[-1]['rest'] > 1:
                opno = stack[-1]['opno']
                stack[-1]['rest'] -= 1
            else:
                stack.pop()  # stackの末尾の要素を削除
        opno += 1
    marker.show()

確認 15　空のリストの作成　4 行目

変数 = [] という構文で、空のリストを作成できます。

確認 16　リストへの要素の追加と削除　14行目、20 行目

append(要素) メソッドで、リストの末尾に要素を追加できます。pop() メソッドで、リストの末尾の要素を取り出して削除できます。

確認 17　while 文

while 条件: というブロックは、繰返しを表します。ブロックの中にある処理は、条件が True である限り実行されます。

確認 18　if 文

if 条件: というブロックは、条件が True のときに実行されます。

このブロックの後に elif 条件: というブロックを任意の数だけ続けることができ、その前にある条件が False であり、そこにある条件が True のときに実行されます。
最後に else: というブロックを 1 つだけ追加することができ、その前にある条件がすべて False のときに実行されます。

確認 19　print 関数　7 行目

matplotlib.pyplot による図形の描画は、GUI のウインドウの中で行われますが、print(データ) 関数によるデータの表示は、端末の中で行われます。7 行目の print(stack) は、デバッグ用の情報を端末に表示しています。

確認 20　== 演算子　9 行目、11 行目、13 行目、15 行目

== 演算子は、値が等しいときに True を返します。

確認 21　辞書　14 行目

{キー1:値1, キー2:値2, ・・・, キーn:値n} という構文で、辞書を作成できます。

辞書は、キーと値のペアを要素として、添字ではなく、キーを指定することで、要素を取得できます。

確認 22　辞書のリスト　16 行目、17 行目、18 行目

リストは、任意のオブジェクトを要素にできるので、タプルを要素としたリストや、辞書を要素としたリストを作ることができます。

このプログラムの stack というリストは、辞書のリストです。 stack[リストの添字][辞書のキー] という指定で、リストにおいて添字で指定した位置にある辞書から、辞書のキーで指定した値（辞書のキーとペアの値）を取り出せます。

確認 23　リストのマイナスの添字　16 行目、17 行目、18 行目

リストの添字をマイナスにすると、末尾から要素を指定できます。末尾は、 – 1 で表します。
16 行目、17 行目、18 行目で、リストの添字を -1 にしているのは、末尾から取り出すことで、スタックを実現しているからです。

いかがでしたか。ここで示したサンプル問題のプログラムの内容が「余裕でわかるぜ！」なら心配ありませんが、「わからないことだらけだ！」なら Python の言語構文の学習が必要です。

試験まで、あせらずにコツコツと学習を続けてください。プログラミング言語の習得には、時間がかかりますので、「あせらず」「コツコツ」が重要です。

それでは、またお会いしましょう！

The post 基本情報のサンプル問題で Python の基礎知識をチェック | 午後問題の歩き方 first appeared on 基本情報技術者試験 受験ナビ｜科目A・科目B対策から過去問解説まで 250本以上の記事を掲載.

「少し勉強したことがあるので Python で受けてみよう！」と思っている人が多いようですが、「自分の持っている知識で大丈夫だろうか？」と心配している人も多いようです。

そこで、この記事では、基本情報技術者試験のシラバス Ver.7.0 に示された「 Python の知識と技術」の中から、「組込み関数」と「イテラブル（シーケンスとコレクション）」にテーマを絞って、それぞれのポイントを解説します。

皆さんの知識の確認をしてください。

組込み関数のポイント

覚えておくべき組込み関数の種類

「組込み関数」とは、import 文でインポートしなくても、すぐに使える関数のことです。シラバスに示された組込み関数を以下に示します。

「これは何だろう？」というものがないかどうか確認してください。これらは、シラバスに示されているのですから、試験問題のプログラムの中で堂々と使われるはずです。

機能をしっかりと覚えておきましょう。

シラバスに示された組込み関数は、以下のように

「データ型を変換する関数」
「イテラブルを操作する関数」
「入出力を行う関数」

にグループ分けできます（イテラブルに関しては、記事の後半で説明します）。

これ以降では、グループごとに組込み関数の機能を説明します。

データ型を変換する関数（int、float、str、list）

int 関数、float 関数、str 関数、list 関数は、引数で与えられたオブジェクトを、整数、浮動小数点数、文字列、リストに変換して返します。以下に使用例を示します。

>>> i = int("123")  # "123"という文字列を整数に変換する
>>> type(i)  # 変換後のデータ型を確認する
<class 'int'>  # int型（整数型）である

>>> f = float("4.56")  # "4.56" という文字列を浮動小数点数に変換する
>>> type(f)  # 変換後のデータ型を確認する
<class 'float'>  # float 型（浮動小数点数型）である

>>> s = str(789)  # 789 という整数を文字列に変換する
>>> type(s)  # 変換後のデータ型を確認する
<class 'str'>  # str 型（文字列型）である

>>> l = list("abc")  # "abc"という文字列をリストに変換する
>>> type(l)  # 変換後のデータ型を確認する
<class 'list'>  # list 型（リスト型）である
>>> l  # 変換後のオブジェクトの内容を表示する
['a', 'b', 'c']  # 文字を要素としたリストである

イテラブルを操作する関数（len、range、enumerate、zip）

len 関数は、 len(イテラブル) という構文で使い、イテラブルの要素数を返します。以下に使用例を示します。

>>> len("hello")  # "hello"という文字列の要素数を得る
5  # 5 文字である
>>> len([1, 2, 3])  # [1, 2, 3] というリストの要素数を得る
3  # 3 個である

range 関数は、 range(開始, 終了, ステップ) という構文で使い、開始 ～ 終了 – 1 までの連続した数値を持つ range オブジェクトを返します。

数値の間隔をステップで指定することもできます。以下に使用例を示します。
（ range オブジェクトは、そのままでは要素を表示できなので、リストに変換して表示しています）

>>> list(range(5))  # 終了だけを指定する
[0, 1, 2, 3, 4]  # 0 ～ 終了 - 1 の数値が返される

>>> list(range(2, 5))  # 開始と終了を指定する
[2, 3, 4]  # 開始 ～ 終了 - 1 の数値が返される

>>> list(range(0, 10, 2))  # 開始、終了、ステップを指定する
[0, 2, 4, 6, 8]	  # 開始　～ 終了 - 1 の数値がステップおきに返される

enumerate 関数は、 enumerate(イテラブル, カウンタの初期値) という構文で使い、カウンタの値とイテラブルの要素から構成された enumerate オブジェクトを返します。

カウンタの初期値を省略すると、0 が指定されたとみなされます。以下に使用例を示します。
（ enumerate オブジェクトは、そのままでは要素を表示できないので、リストに変換して表示しています）

>>> list(enumerate("abc"))  # カウンタの初期値を省略した場合
[(0, 'a'), (1, 'b'), (2, 'c')]  # カウンタの値が 0 から始まる

>>> list(enumerate("abc", 1))  # カウンタの初期値に 1 を設定した場合
[(1, 'a'), (2, 'b'), (3, 'c')]  # カウンタの値が 1 から始まる

zip 関数は、 zip(イテラブル1, イテラブル2, ・・・) という構文で使い、複数のイテラブルの要素をまとめた zip オブジェクトを返します。以下に使用例を示します。
（ zip オブジェクトは、そのままでは要素を表示できないので、リストに変換して表示しています）

>>> list(zip([1, 2, 3], [4, 5, 6]))  # 2 つのリストの要素をまとめる
[(1, 4), (2, 5), (3, 6)]  # 対応する要素がまとめられている

入出力を行う関数（ input、print、open ）

input 関数は、キー入力された文字列を返します。

print 関数は、引数の値を画面に表示します。

open 関数は、 open(ファイル名, モード, エンコーディング) という構文で使い、ファイルを読み書きするためのファイルオブジェクトを返します。　モードとエンコーディングを省略すると、テキストファイルの読み出しを、実行環境のエンコーディングで行うファイルオブジェクトになります。

以下は、テキストファイルの内容を画面に表示するプログラム（ readtext.py ）と実行結果の例です。

ここでは、あらかじめ “apple”、”orange”、”banana” という文字列を格納した fruits.txt というテキストファイルを用意してあります。

filename = input("ファイル名-->")  # ファイル名をキー入力する
fobj = open(filename)  # ファイルオブジェクトを生成する
for data in fobj:  # ファイルから 1 行ずつ読み出す
    print(data, end="")  # 1 行ずつ画面に表示する
fobj.close()  # ファイルを閉じる

(base) C:\PythonSamples>python readtext.py  # 実行モードで実行する
ファイル名-->fruits.txt  # ファイル名を入力する
apple  # ファイルの内容が表示される
orange
banana

イテラブルのポイント

覚えておくべきイテラブルの種類

「イテラブル」とは、複数の要素を持つオブジェクトのことです。シラバスに示されたイテラブルを以下に示します。

「これは何だろう？」というものがないかどうか確認してください。これらは、シラバスに示されているのですから、組込み関数と同様に、試験問題のプログラムの中で堂々と使われるはずです。

機能をしっかりと覚えておきましょう。

シラバスに示されたイテラブル

• リスト
• タプル
• 文字列
• 辞書
• 集合

シラバスに示されたイテラブルは、以下のように「シーケンス」と「コレクション」、および「ミュータブル」と「イミュータブル」に分類できます。

シーケンスには、順序があり添字で要素を指定できますが、コレクションには、順序がありません。

ミュータブルは、要素の値を変更できますが、イミュータブルは、値を変更できません。

これらの分類を見て、それぞれのオブジェクトの大きな特徴をつかんでください。これ以降では、シーケンスとコレクションに分けてイテラブルの機能を説明します。

シーケンス（リスト、タプル、文字列）

カンマで区切られたオブジェクトを [ ] で囲むとリストとみなされ、 ( ) で囲むとタプルとみなされます。

" " または ' ' で囲まれた文字の並びは、文字列であるとみなされます。

これらのシーケンスには、以下に示した共通の操作ができます。「スライス」とは、シーケンスを部分的に切り出したものです。

※seq は シーケンス ( sequence ) を意味します

以下は、リストに対して様々な操作を行った例です。同様の操作が、タプルと文字列でも行えます。

>>> seq = [1, 2, 3, 4, 5]  # リスト seq を作成する
>>> 3 in seq  # seq の中に 3 があれば True を返す
True  # 3 があるので True

>>> seq = [1, 2, 3, 4, 5]  # リスト seq を作成する
>>> 6 not in seq  # seq の中に 6 がなければ True を返す
True  # 6 がないので True

>>> seq1 = [1, 2, 3]  # リスト seq1 を作成する
>>> seq2 = [4, 5]  # リスト seq2 を作成する
>>> seq1 + seq2  # seq1 と seq2 を結合する
[1, 2, 3, 4, 5]  # 要素が結合されている

>>> seq = [1, 2]  # リスト seq を作成する
>>> seq * 3  # seq を 3 回繰り返し結合する
[1, 2, 1, 2, 1, 2]  # 要素が 3 回繰り返し結合されている

>>> seq = [1, 2, 3, 4, 5]  # リスト seq を作成する
>>> seq[3]  # seq の 0 から数えて 3 番目の要素を返す
4  # 3 番目の 4 が得られる

>>> seq = [1, 2, 3, 4, 5]  # リスト seq を作成する
>>> seq[0:3]  # seq の 0 から 3 - 1 までのスライスを返す
[1, 2, 3]  # seq[0] から seq[2] までのスライスが得られる

>>> seq = [1, 2, 3, 4, 5]  # リスト seq を作成する
>>> seq[0:5:2]  # seq の 0 から 5 - 1 までの 2 ごとのスライスを返す
[1, 3, 5]  # seq[0] から seq[4] までの 2 ごとのスライスが得られる

>>> seq = [1, 2, 3, 4, 5]  # リスト seq を作成する
>>> seq.index(3)  # seq の中で 3 が最初に出現する添字を返す
2  # 添字 2 で 3 が最初に出現する

>>> seq = [3, 3, 3, 3, 3]  # リスト seq を作成する
>>> seq.count(3)  # seq の中にある 3 の個数を返す
5  # 3 は 5 個ある

コレクション（辞書、集合）

複数の「　 キー:バリュー 」を要素として、それらをカンマで区切って並べて { と } で囲むと、辞書であるとみなされます。辞書は、添字ではなく、キーで要素を指定します。

以下は、辞書の要素をキーで読み出す例です。果物の名前をキー、価格をバリューにしています。

>>> fruits = {"apple":100, "orange":80, "banana":200}  # 辞書fruitsを作る
>>> fruits ["apple"]  # キーを指定して要素を読み出す
100  # バリューが得られる

カンマで区切られたオブジェクトを { } で囲むと集合であるとみなされます。要素が「 キー:バリュー 」という形式ではないので、辞書と区別できます。

集合には、同じ値の要素を複数入れることができません。もしも、同じ値の要素を入れようとすると、無視されます。

集合は、他の集合と、積（ &演算子 ）、和（ +演算子 ）、差（ -演算子 ）、対称差（ ^演算子 ）の集合演算ができます。以下は、集合演算の例です。

>>> fruits = {"apple", "orange", "banana"}  # 果物の集合 fruits を作る
>>> reds = {"apple", "rose"}  # 赤い物の集合 reds を作る

>>> fruits & reds  # fruits と reds の積を求める
{'apple'}  # 両方に含まれる要素が得られる

>>> fruits | reds  # fruits と reds の和を求める
{'apple', 'orange', 'rose', 'banana'}  # いずれかに含まれる要素が得られる

>>> fruits - reds  # fruits と reds の差を求める
{'orange', 'banana'}  # fruits から reds の要素が取り除かれる

>>> fruits ^ reds  # fruits と reds の対称差を求める
{'orange', 'rose', 'banana'}  # どちらか一方だけに含まれる要素が得られる

いかがでしたか。この記事の内容が「余裕でわかるぜ！」なら心配ありませんが、「わからないことだらけだ！」なら、Python の言語構文の猛勉強が必要です。

過去の試験を振り返ってみると、新しい言語が採用されたときの第 1 回目の問題は、とてもやさしい内容になっていました。

Pythonの第 1 回目の問題も、きっと同様のはずです。ねらい目です。

ただし、きちんと言語構文を理解していないと問題を解けませんよ！

fast_forward続きはこちら

基本情報のサンプル問題で Python の基礎知識をチェック | 午後問題の歩き方

The post 「基本情報 の Python ってどんな感じ？」を解説｜午後問題の歩き方 first appeared on 基本情報技術者試験 受験ナビ｜科目A・科目B対策から過去問解説まで 250本以上の記事を掲載.

基本情報技術者試験 受験ナビでも多くの記事を書いて頂いている 矢沢 久雄 さんにお願いし、基本情報技術者試験 午後のプログラミング問題に特化した参考書、

「速習言語 Java 」
「速習言語 CASLⅡ 」
「速習言語 表計算」

この 3 冊を電子書籍として刊行しました!!

令和 2 年度 ( 2020 年度) 春期試験より、プログラミング問題は配点が高くなり、避けて通れない問題になりました。

この記事では、このプログラミング問題に特化した「速習言語」の特徴や中身をチラ見せしますので、ぜひぜひ立ち読み感覚でご覧ください!

プログラミングをマスターするのではなく「プログラムが読める」ようになること

ご存知の通り、基本情報技術者試験ではソースコードを実際に書いて、合否判定されるわけではありません。

つまり、”プログラミングができること” が問われていません。あくまでプログラムの仕様とプログラムを読んで、それを選択肢から選んで解答するものです。

これは英語の入試などに似ていて、こういった試験では、外国人と会話でコミュニケーションできることが問われるのではなく、あくまで、

• 英文を読める
• 英語を聞いて理解できる

この 2 つが主です。

英語で外国人とのコミュニケーションできるようになるには、膨大な時間が必要ですが、ただ、筆記試験に限って言うと、英語でコミュニケーションが取れなくても合格できます。

そして、英語の筆記試験の攻略法は、皆さんがご経験の通り、単語の引き出しを増やす、言語構文を覚える、文章の流れを読むテクニック、こういった特有のコツを身につけることですね。

刊行した「速習言語」でも同様に、プログラミングをマスターするのではなく、”出題される” 言語構文、関数、ライブラリだけを解説し、開発言語ごとに試験のプログラムを読むテクニックを解説しています。

これにより、速習言語を使うと、時間を圧倒的に短縮して学ぶことができます。

わかりやすさでお馴染みの矢沢 久雄さんが執筆!

基本情報技術者試験 受験ナビの著者紹介ページにもありますが、この受験ナビの著者でもあり、「プログラムはなぜ動くのか」という書籍を書いた 矢沢 久雄 さんに速習言語を執筆頂きました。
(ちなみに、「プログラムはなぜ～」はIT書では、異例の 10 万部を突破した書籍です)

矢沢さんが書かれる文章のわかりやすさは、受験ナビの読者の皆さまにも、恐らく伝わっているのでは? と思っています。

また、皆さまのおかげで、矢沢さんが書かれた記事は Google の検索ランキングで、

2019 年 8月 ~ 11 月の 3 ヶ月間 の平均順位

とご評価いただいています。

「速習言語」では、Web ページの都合上、カットせざるを得なかった言語構文や、関数、ライブラリなどの解説ページを大幅追加しています。ぜひご期待ください。

速習言語 のご紹介

速習言語は電子書籍のみで、Kindle ストアで販売を開始しています !!

速習言語 表計算 編

目次

ステップ1　表計算の基礎知識
ステップ2　セルの参照と複写
ステップ3　関数の種類と機能
ステップ4　マクロによるプログラミング
ステップ5　問題演習
 

価格

￥980 (税込)　Kindle ストアで販売中　

速習言語 CASLⅡ（CASL2）編

目次

ステップ1　アセンブラ言語の特徴
ステップ2　命令の種類
ステップ3　覚えておくべきプログラミング技法
ステップ4　問題演習
補足資料　言語リファレンス
 

価格

￥980 (税込)　Kindle ストアで販売中　

速習言語 Java 編

目次

ステップ1　Javaの基本構文
ステップ2　Javaによるオブジェクト指向プログラミング
ステップ3　Javaの基本的なクラスライブラリ
ステップ4　問題演習
補足資料　言語リファレンス
 

価格

￥980 (税込)　Kindle ストアで販売中　

立ち読みコーナー 「まえがき」全文掲載

では、最後に速習言語がどのような内容なのか、矢沢さんから許可をいただき、「まえがき」を全文掲載いたします。

お気軽にお立ち読みください !!

The post 矢沢久雄さんが執筆! 午後 プログラミング 問題対策の参考書「速習言語」を刊行しました!! first appeared on 基本情報技術者試験 受験ナビ｜科目A・科目B対策から過去問解説まで 250本以上の記事を掲載.

テーマは「 Bitap 法による文字列検索」です。

ありきたりの解説には、飽き飽きしているでしょうから、「こうすりゃ解ける！」という解法のテクニックと心構えを伝授させていただきます。

一見して超難しそうな問題の対処方法を伝授します

今回の試験を受験された方は、この問題を見て「何これ！ Bitap 法なんて知らない！ 超難しそう！」と思われたでしょう。

基本情報技術者試験のアルゴリズムの問題には、時々こういう超難しそうな問題が出ることがあります。これまでにも「ガウスの消去法」「ニュートン法」「ダイクストラ法」など、超難しそうな問題が出たことがあります。

でも、ご安心ください。一見して超難しそうな問題ほど、設問の内容は簡単なのです。

なぜなら、アルゴリズムの問題は、受験者全員が解く必須問題だからです。

もしも、設問も超難しかったら、合格率が極端に下がってしまいます。試験を運営する側としては、そんなことはできないはずです。

それでは、この手の問題は、どうやって解いたらよいのでしょうか？

この記事では、その秘訣を伝授させていただきます。

それでは、設問 1 から解いて行きましょう。問題、設問、解答群を以下に示します。

問 8　次のプログラムの説明及びプログラムを読んで，設問 1 ~ 3 に答えよ。

〔プログラムの説明〕

　関数 BitapMatch は，Bitap 法を使って文字列検索を行うプログラムである。
　Bitap 法は，検索対象の文字列(以下，対象文字列という)と検索文字列の照合に，個別の文字ごとに定義されるビット列を用いるという特徴をもつ。

　なお，本問では，例えば 2 進数の 16 ビット論理型の定数 0000000000010101 は，上位の 0 を省略して “10101”B と表記する。

(1)

　関数 BitapMatch は，対象文字列を Text[] に，検索文字列を Pat[] に格納して呼び出す。配列の要素番号は 1 から始まり， Text[] の i 番目の文字は Text[i] と表記する。Pat[] についても同様に i 番目の文字は Pat[i] と表記する。対象文字列と検索文字列は，英大文字で構成され，いずれも最長 16 文字とする。
　対象文字列 Text[] が “AACBBAACABABAB”，検索文字列 Pat[] が “ACABAB” の場合の格納例を，図 1 に示す。

図 1　対象文字列と検索文字列の格納例

(2)

　関数 BitapMatch は，関数 GenerateBitMask を呼び出す。
　関数 GenerateBitMask は，文字 “A” ~ “Z” の文字ごとに，検索文字列に応じた ビット列(以下，ビットマスクという)を生成し，要素数 26 の 16 ビット論理型配列 Mask[] に格納する。Mask[1] には文字 “A” に対するビットマスクを， Mask[2] には文字 “B” に対するビットマスクを格納する。このように Mask[1] ~ Mask[26] に文字 “A” ~ “Z” に対応するビットマスクを格納する。

　関数 GenerateBitMask は， Mask[] の全ての要素を “0”B に初期化した後，1 以上で Pat[] の文字数以下の全ての i に対して，Pat[i] の文字に対応する Mask[] の要素である Mask[Index(Pat[i])] に格納されている値の，下位から数えて i 番目のビットの値を 1 にする。

　関数 Index は，引数にアルファベット順で n 番目の英大文字を設定して呼び出すと，整数 n (1 ≦ n ≦ 26 ) を返す。

(3)

　図 1 で示した， Pat[] が “ACABAB” の例の場合，関数 GenerateBitMask を実行すると， Mask[] は図 2 のとおりになる。

図 2　図 1 で示した Pat[] に対する Mask[] の値

(4)

　関数 GenerateBitMask の引数と返却値の仕様は，表 1 のとおりである。

表 1　関数 GenerateBitMask の引数と返却値の仕様

引数/ 返却値	データ型	入力/ 出力	説明
Pat[]	文字型	入力	検索文字列が格納されている 1 次元配列 16 ビット
Mask[]	16 ビット 論理型	出力	文字 “A” ～ “Z” に対応するビットマスクが格納される 1 次元配列
返却値	整数型	出力	検索文字列の文字数

〔プログラム 1 〕

○整数型関数 : GenerateBitMask(文字型: Pat[], 16 ビット論理型: Mask[])
○整数型 : i, PatLen

・ PatLen ← Pat[] の文字数
■ i: 1, i ≦ 26, 1
|　・Mask[i] ← 　　b　　  /* 初期化 */
■
■ i: 1, i ≦ PatLen, 1
|　・Mask[Index(Pat[i])] ← 　　c　　 と
|                   Mask[Index(Pat[i])] とのビットごとの論理和
■
· return (PatLen)

設問 1 プログラムの説明及びプログラム 1 中の 　　　　 に入れる正しい答えを，解答群の中から選べ。

a に関する解答群
ア　0000000000000101　　
イ　0000000000101000
ウ　0001010000000000　　
エ　1010000000000000

b に関する解答群

ア　 "0"B
イ　 "1"B
ウ　 "1"B を Pathen ビットだけ論理左シフトした値
エ　 "1"B を (Pathen - 1) ビットだけ論理左シフトした値
オ　 "1111111111111111"B

c に関する解答群

ア　 "1"B を (i - 1) ビットだけ論理左シフトした値
イ　 "1"B を i ビットだけ論理左シフトした値
ウ　 "1"B を (Pathen - 1) ビットだけ論理左シフトした値
エ　 "1"B を PatLen ビットだけ論理左シフトした値
オ　 "1"B

秘訣 1：
説明文とプログラムを対応付ける

プログラム全体の仕組みがわからなくても、プログラムの説明文とプログラムを対応付けると、空欄に何を入れればよいかがわかる場合があります。

この問題では、空欄 b が正にそれです。

プログラムの説明に「 Mask[] のすべての要素を “0”B に初期化」とあり、それがプログラムの空欄 b に該当します。

ご丁寧に、というか大ヒントとして、「/* 初期化 */」というコメントまで付けられています。

〔プログラム 1 〕

■ i: 1, i ≦ 26, 1
|　・Mask[i] ← 　　b　　  /* 初期化 */
■

空欄 b の正解は、選択肢アです。

秘訣 2：
問題に示された具体例をヒントにして考える

今度は、プログラムの空欄 c に何が入るかを、説明文と対応付けて考えてみましょう。

この説明文を見る限り、空欄 c に入るのは「下位から数えて i 番目のビット を 1 にした値」であり、

i が 1 なら 0000000000000001
i が 2 なら 0000000000000010
i が 3 なら 0000000000000100
︙

のはずです。0000000000000001 を i – 1 だけ左論理シフトすればよいでしょう。

ところが、プログラムを見ると「空欄 c と Mask[Index(Pat[i])] とのビットごとの論理和」になっています。なぜでしょう？

〔プログラム 1 〕

■ i: 1, i ≦ PatLen, 1
|　・Mask[Index(Pat[i])] ← 　　c　　 と
|                   Mask[Index(Pat[i])] とのビットごとの論理和
■

こういうときに頼りになるのが、問題に示された具体例です。

具体例を見ると「そういうことか！」とわかる場合があります。コメントも大ヒントですが、具体例も大ヒントなのです。

以下の具体例を見ると、”ACABAB” の先頭（先ほどのプログラムで i = 1 ）の “A” に対応するビットマスクが、
0000000000000001 ではなく、
0000000000010101 になっています。

〔問題に示された具体例〕

(3)

　図 1 で示した， Pat[] が “ACABAB” の例の場合，関数 GenerateBitMask を実行すると， Mask[] は図 2 のとおりになる。

図 2　図 1 で示した Pat[] に対する Mask[] の値

「 えっ、何これ？」
「 1 が 1 個でなくて 3 個ある．．．」
「 ．．．あっ、そういうことか！」
「 “ACABAB” の中に “A” が 3 個あるから、それを論理和で重ね合わせているんだ！」

とわかるでしょう。

つまり空欄 c は、0000000000000001 を i – 1 だけ論理左シフトするだけでなく、それまでに得られているビットマスクと論理和で重ね合わせるのです。

したがって、正解は選択肢アです。

秘訣 3：
すぐに解けない設問は後回しにする

空欄 a を飛ばして、空欄 b と空欄 c を先に解きました。これは、空欄 a の穴埋めは、先に空欄 b と空欄 c を解かないとできないからです。

このように、もしも順番通りに解いてできない設問があった場合は後回しにして、先の設問を解いてみましょう。それによって、後回しにした設問が解ける場合があるからです。

空欄 b と空欄 c を解いたことで、ビットマスクを作る方法がわかりました。

空欄 a には、 “B” に対応するビットマスクが入ります。

問題に示された “ACABAB” では、先頭から 4 番目と 6 番目に “B” が登場します。したがって、

0000000000001000 と
0000000000100000 を論理和で重ね合わせた
0000000000101000 が “B” に対応するビットマスクです。

正解は、選択肢イです。

マスク

秘訣 4：
具体例をコツコツとトレースすればできる

それでは、設問 2 に進みましょう。問題、設問、解答群を以下に示します。

○整数型関数: BitapMatch(文字型: Text[], 文字型: Pat[])
○16 ビット論理型: Goal, Status, Mask[26]
○整数型: i, TextLen, PatLen
・TextLen ← Text[] の文字数
・PatLen ← GenerateBitMask(Pat[], Mask[])
・Status ← "0"B
・Goal ← "1"B を (PatLen - 1) ビットだけ論理左シフトした値
■ i: 1, i ≦ TextLen, 1
|　・Status ← Status を 1 ビットだけ論理左シフト値と              fast_rewindα
|                                         "1"B とのビットごとの論理和
|　・Status ← Status と Mask[Index(Text[i])] とのビットごとの論理積　fast_rewindβ
|　▲ Status と Goal とのビットごとの論理積 ≠ "0"B
|　|　・return (i - PatLen + 1)
|　▼
■
· return (-1)

設問 2 の内容は、問題に示された具体例のデータにおいて、プログラム 2 の β の位置の処理を行った直後に、i と Mask[Index(Text[i])] と Status の値が何になっているかを答えよ、というものです。

ここで、またまた「 Bitap 法なんて知らない！」と怖気づいてはいけません。

擬似言語に示された通りにデータを処理して行けば、空欄を埋められるからです。

それでは、トレースしてみましょう。i ＝ 1 ～ 9 までトレースすれば、すべての空欄を埋められます。

トレースするのは、i をループカウンタとした繰り返し処理です。

以下に、プログラムを示します。この短いプログラムを i ＝ 1 ～ 9 までトレースすればよいのですから、決して難しくないはずです。

トレースするのは、β の直後の値であることに注意してください。

〔プログラム 2 〕

○整数型関数: : BitapMatch(文字型: Text[], 文字型: Pat[])
○16 ビット論理型: Goal, Status, Mask[26]
○整数型: i, TextLen, PatLen
・TextLen ← Text[] の文字数
・PatLen ← GenerateBitMask(Pat[], Mask[])
・Status ← "0"B
・Goal ← "1"B を (PatLen - 1) ビットだけ論理左シフトした値
■ i: 1, i ≦ TextLen, 1
|　・Status ← Status を 1 ビットだけ論理左シフト値と              fast_rewindα
|                                         "1"B とのビットごとの論理和
|　・Status ← Status と Mask[Index(Text[i])] とのビットごとの論理積 　fast_rewindβ
|　▲ Status と Goal とのビットごとの論理積 ≠ "0"B
|　|　・return (i - PatLen + 1)
|　▼
■
· return (-1)

トレースした結果を以下に示します。

空欄 d 、空欄 e 、空欄 f の正解は、選択肢イ、選択肢キ、選択肢カです。

秘訣 5：
設問に答えられればよいと割り切って解く

今度は、設問 3 です。問題、設問、解答群を以下に示します。

○整数型関数: GenerateBitMaskRegex(文字型: Pat[],
                                16 ビット論理型: Mask[])
○整数型: i, OriginalPatLen, PatLen, Mode

・OriginalPatLen ← Pat[] の文字数
・PatLen ← 0
・Mode ← 0
■ i: 1, i ≦ 26, 1
|　・Mask[i] ← 　　b　　  /* 初期化 */
■
■ i: 1, i ≦ Original PatLen, 1
|　▲ Pat[i] = "["
|　|　・Mode ← 1
|　|　・PatLen ← PatLen + 1
|--+-----
|　|
|　|　▲ Pat[i] = "]"
|　|　|　・Mode ← 0
|　|--+-----
|　|　|　▲ Mode = 0
|　|　|　|　・PatLen ← PatLen + 1
|　|　|　▼
|　|　|　・Mask[Index(Pat[i])] ← "1"B を (PatLen – 1) ビットだけ
|　|　|　    論理左シフトした値と Mask[Index(Pat[i])] とのビットごとの論理和
|　|　▼
|　▼
■
・return (PatLen)

「正規表現」という、これまた難しそうな言葉が登場しましたが、決して怖気づかないでください。

どうしてこのプログラムで正規表現に対応できるのかを理解するのではなく、設問に答えられればよいのです。そう割り切って解いてください。

プログラムの内容を見て、簡単そうな空欄から解いていきましょう。

まず、PatLen の値を求める空欄 h です。

Mode の初期値は 0 で、Mode = 0 なら 1 文字処理するごとに PatLen の値を 1 増やしています。

“[” を処理すると、PatLen を 1 増やし、Mode を 1 にします。

そして、 “]” を処理すると、Mode を 0 に戻します。

これは、 “[” と “]” で囲まれた部分では、その間に何文字あっても PatLen が 1 だけ増えるということです。

したがって、問題に示された “AC[BA]A[ABC]A” という具体例を処理したときの PatLen は、

1. “AC” で 2 増える
2. “[BA]” で 1 増える
3. “A” で 1 増える
4. “[ABC]” で 1 増える
5. “A” で 1 増える

全部で 6 になります。

したがって、空欄 h の正解は、選択肢イです。

今度は、”A” のビットマスクを求める空欄 g です。

“AC[BA]A[ABC]A” において、
“A” は 5 回登場し、 “[” と “]” で囲まれた部分では、その間に何文字あっても PatLen が 1 だけ増えるのですから、 “ACAAAA” を想定してビットマスクを求めればよいことになります。

“A” は、1 文字目、3 文字目、4 文字目、5 文字目、6 文字目に登場するので、それらの桁位置を 1 とした “111101”B というビットマスクになります。したがって、空欄 g の正解は、選択肢カです。

秘訣 6：
少しぐらいできない問題があっても気にしない

最後は、空欄 i です。

誤って Pat[] に “AC[B[AB]AC]A” が与えられた場合には、
“[B[A” の部分で PatLen が 2 増えてしまうので、 “A” のビットマスクは、”ACBAACA” を想定して求められます。

“A” は、1 文字目、4 文字目、5 文字目、7 文字目に登場するので、それらの桁位置を 1 とした “1011001”B というビットマスクになります。

したがって、空欄 i の正解は、選択肢ウです。

この空欄 i は、かなり難しいでしょう。

問題の 60 %以上が正解なら合格なのですから、「少しぐらいできない問題があっても気にしない」でください。

最後に、問題の答えをまとめて示しておきます。

設問 1　a – イ　b – ア　c – ア
設問 2　d – イ　e – キ　f – カ
設問 3　g – カ　h – イ　i – ウ

この記事の中で紹介した

という解法のテクニックと心構えは、午後問題の問 7 ～問 11 のプログラミング言語の問題でも応用できます。

ぜひお試しください。それでは、またお会いしましょう！

The post こうすりゃ解ける！ 2019年度秋期 (令和元年度) 基本情報技術者試験の午後問題を徹底解説 first appeared on 基本情報技術者試験 受験ナビ｜科目A・科目B対策から過去問解説まで 250本以上の記事を掲載.

テーマは「クラウドサービスの利用者認証」です。

ありきたりの解説には、飽き飽きしているでしょうから、「こうすりゃ解ける！」という解法のテクニックと心構えを伝授させていただきます。

fiber_new 最新の 令和元年度 (2019) 秋期試験 の解説はこちら

こうすりゃ解ける！
2019 年度秋期 (令和元年度) 基本情報技術者試験の午後問題を徹底解説

令和元年度 (2019年度) 秋期
基本情報技術者試験 問題解説

まず問題の内容にざっと目を通す

午後問題の問 1 ～ 問 7 の多くは、架空の事例になっています。前半部が事例の説明で、後半部が設問という構成です。以下に、問題の内容を示しますので、ざっと目を通してください。

「ざっと」ですよ。

もしも、丁寧に読んでいたら、時間が足りなくなってしまいます。どんな内容の事例で、どんな設問なのかが、何となくわかれば OK です。

↓↓↓↓↓　ここから、ざっと問題に目を通してください ↓↓↓↓↓
[ 詳細] を押すと開きます

設問の答えの裏付けとなる情報を探すために事例の説明を読む
[設問 1 空欄 a ]

問題の内容にざっと目を通したら、設問を見てみましょう。

「ええっ、まだ問題の内容がよくわかってないですよ！」と思われるかもしれませんが、それでいいのです。

これは、事例を隅々まで理解しろ、という問題ではありません。設問の答えが得られればいい のです。そう割り切ってください。

設問 1 の空欄 a には、利用者が本人であることを確認するために A 社認証サーバで用いるもので、B 社クラウドサービスに送信しないもの、が入ります。

さて、何でしょう？

これは、腕を組んで考えてわかることではありません。答えの裏付けとなる情報が、事例の説明の中にあるはずなので、それを見つけましょう。

このように、事例の説明は、それを隅々まで理解するために読むのではなく、設問の答えの裏付けとなる情報を見つけるために読むのです。

事例の説明を見てみると、あった！ あった！ ありました。

以下の下線を付けた部分で、「利用者 ID 」と「パスワード」で利用者認証を行うと示されています。

空欄 a は、「利用者 ID 」と「パスワード」のどちらが適切なのでしょうか。

選択肢を見てみましょう。選択肢に、どちらか一方しかなければ、それで決まりです。

ところが、選択肢には、「利用者 ID 」と「パスワード」の両方があります。

このような場合は、常識的な判断をしましょう。

一般的に、ログインするときには、「利用者 ID 」は見せても「パスワード」は見せないものです。

したがって、社外にある B 社のクラウドサービスに送信しないものは、「パスワード」の方が適切でしょう。そう判断して、選択肢カの「パスワード」を選んでください。

「そんな適当な判断では納得できない！」という人は、事例の説明の他の部分に、答えの裏付けとなる情報がないかどうか探してみましょう。

おっ！ ありました。

以下の下線を付けた部分に、IdP（ ID プロバイダ）が、「認証結果」「認証有効期限」「利用者 ID 」の 3 つを、B 社のクラウドサービスに送信すると示されています。

「利用者 ID 」は、B 社のクラウドサービスに送信するのですから、送信しないのは「パスワード」です。これで、スッキリと解決しましたね。

午前試験の知識があれば正解を選べる
[設問 1 空欄 b 空欄 c ]

市販教材や対策講座などで、ごく普通に試験勉強をした人なら、ディジタル署名の目的と仕組みをご存知でしょう。

ディジタル署名の目的は、「改ざん」と「なりますし」を検知することです。

その仕組みとして、送信者が秘密鍵で暗号化してディジタル署名を作成し、受信者が公開鍵で検証を行います。

午後試験の設問の中には、事例の説明を読まなくても、午前試験の知識があれば正解を選べるものがあります。設問 1 の空欄 b と空欄 c は、まさにそういう問題です。

空欄 b は、ディジタル署名で検証できることです。これは、「改ざん」と「なりすまし」ですが、選択肢にあるのは「改ざん」だけなので、解答は選択肢 イ です。

空欄 c は、ディジタル署名を検証するために、B 社のクラウドサービスに登録しておくものです。これは「公開鍵」なので、解答は 選択肢 ウ です。

公開鍵秘密鍵

選べなかったら消去法で不適切な選択肢を消す
[設問 2 空欄 d ]

今度は、設問 2 の空欄 d です。

選択肢を見ると、何と何が通信するのかが示されています。どれが適切なのでしょう？ 簡単には、選べそうにありませんね。

こういうときには、「選べなかったら消去法」という言葉を、標語のように思い出してください。

事例の説明の中にある図 2 に「B 社クラウドサービス」「 Web ブラウザ」「 IdP 」「 A 社認証サーバ」の送信と返信の処理の流れが示されています。

これを見て「この選択肢は違う！」とわかったものに × を付けて消して行くのです。消えずに残ったものが正解です。

選択肢アには「 B 社クラウドサービスが IdP と直接通信する」と示されています。図 2 を見ると、B 社クラウドサービスは、Web ブラウザを介して IdP と通信しています。

したがって、選択肢アは × です。

選択肢イには、「 B 社クラウドサービスが、利用者認証情報を検証し、Web ブラウザに返信する」と示されています。B 社クラウドサービスは、② と ⑩ の処理で、Web ブラウザに返信しています。② と ⑩ の処理の説明と見てみると、以下のように、利用者認証情報の検証結果の返信ではありません。

したがって、選択肢イも × です。

選択肢ウには、「 IdP が、利用者に代わって、利用者認証情報を B 社クラウドサービスに返信する」と示されています。図 2 を見ると、IdP から B 社クラウドサービスへの返信はありません。

したがって、選択肢ウも × です。

残ったのは選択肢エだけですから、それを選んでください。解答は選択肢エです。

念のため、選択肢エの内容も確認しておきましょう。

選択肢エには、「 Web ブラウザが、IdP と通信する」とだけ示されています。図2を見ると、確かに Web ブラウザは IdP と通信しています。したがって、選択肢エに × を付ける理由はありません。

消去法のやり方

1つぐらいできない設問があっても気にしない
[設問 2 空欄 e ]

試験問題の出題者は、0 点が多発しても困りますが、満点が多発するのも嫌 なようです。

そのため、どの問題にも、とても簡単な設問（この問題では、設問 1 の空欄 b と空欄 c でしょう）と、やや難しい設問があるものです。

最後の設問 2 の空欄 e は、やや難しい問題でしょう。

60% 以上正解できれば試験に合格できるのですから、1 つぐらいできない設問があっても気にしないでください。

「そう言われると、よけいに気になります！」という人もいると思いますので、空欄 e も解説しておきましょう。

選択肢に示された ① 、③ 、⑤ 、⑥ 、⑨ の処理の中から、社外から B 社クラウドサービスを利用しようとしても、IdP が社内 LAN に設置されていることが理由となって、失敗する送信を選べばよいのです。

社外から利用するのですから、図 2 の Web ブラウザが社外にあります。

A 社の LAN には、ファイアウォールがあり、社外からのアクセスを全て禁止しています。これは、事例の説明で、以下の下線を付けた部分に示されています。

社外の Web ブラウザは、③ の処理で社内の IdP に送信しています。この送信は、ファイアウォール によって禁止されるので、失敗します。

したがって、選択肢イが正解です。

あれあれ、それほど難しい問題ではなかったかもしれませんね。

最後に、問題の解答をまとめて示しておきます。

平成 31 年度 ( 2019 年度) 春期 問 1

設問 1　a　カ　　b　イ　　c　ウ
設問 2　d　エ　　e　イ

ここで紹介した

「まず問題の内容にざっと目を通す」
「設問の答えの裏付けとなる情報を探すために事例の説明を読む」
「午前試験の知識があれば正解を選べる」
「選べなかったら消去法で不適切な選択肢を消す」
「1 つぐらいできない設問があっても気にしない」

という解法のテクニックと心構えは、午後試験の 問 1 ～ 問 7 のすべての問題で応用できます。

繰り返しアドバイスしますが「事例の説明を隅々まで理解するのではなく、設問の答えが得られればいいのだ」と割り切って問題を解くことが重要です。

それでは、またお会いしましょう！

infoあわせて読みたい

午後問題の歩き方 | 過去問 10 回分から分析した午後問題の出題傾向 ( 2019 春期試験 更新)

The post こうすりゃ解ける！ 2019年度春期 (平成31年度) 基本情報技術者試験の午後問題を徹底解説 first appeared on 基本情報技術者試験 受験ナビ｜科目A・科目B対策から過去問解説まで 250本以上の記事を掲載.

fiber_new 最新の 令和元年度 (2019) 秋期試験 の解説はこちら

こうすりゃ解ける！
2019 年度秋期 (令和元年度) 基本情報技術者試験の午後問題を徹底解説

令和元年度 (2019年度) 秋期
基本情報技術者試験 問題解説

ここでは、2018 年 10 月 21 日（日）に実施された平成 30 年度 秋期 基本情報技術者試験の午後問題の中から、必須問題である問 1「情報セキュリティ」 の解き方を解説します。

普通に解説しても面白くないと思いますので、

この 2 つに的を絞ります。ここで紹介する前提条件と解法は、他の問題にも応用できるはずです。

「午後問題が苦手」や「時間が足りない」と悩んでいる受験者のお役に立てば幸いです。

午前問題を数多く練習して頻出用語の意味を覚える

はじめに、午後問題を解くための前提条件です。それは、問題で取り上げられる用語の意味をちゃんと知っていることです。

「午後問題が苦手」という受験者の多くは、用語の知識が不足しています。

たとえば、以下は、現時点で最新のシラバス Ver.4.0 に示されたセキュリティの分野の用語です。丁寧に見たら、この記事の続きを読むのが嫌になってしまうでしょうから、ざっと目を通してください。

もしも、「うわっ！ こんなにあるのか！ 意味のわからない用語だらけだ！」と思ったなら、それが午後問題で苦戦する理由です。

セキュリティ問題の用語チェック

ここから先は、[ play_arrow 詳細 ] を開いて、用語にざっと目を通してください

膨大な数の用語を見てショックを受けてしまったかもしれませんが、それほど心配する必要はありません。

なぜなら、よく出る用語は限られているからです。

それを知るには、午前問題を数多く練習することをお勧めします。午前問題で出題される用語は、午後問題でも出題されることが多いからです。

つまり、午前問題を解いてよく出る用語を覚えることが、午後問題を解くための前提条件になるのです。

たとえば、この問題を解くには、以下の用語の意味を知っていれば OK です。どれも、午前問題でよく出題されるものです。

この問題に必要な午前問題で出題される知識

冒頭の長い事例は斜め読みして、できるだけ早く設問にたどり着く

次に、短時間に午後問題を解く方法です。

午後問題は、様々な用語を散りばめた事例（架空の事例）であり、内容がとても長くなっています。この問題も「情報セキュリティ事故と対策」というタイトルが付けられた事例です。

冒頭部は、「自動車の販売代理店である A 社は ･･･」という書き出しで始まっています。事例だからです。ここから、長々とした事例の説明がありますが、それに惑わされてはいけません。どんどん時間が経過してしまうからです。

「時間が足りない」という受験者の多くは、事例の説明を丁寧に読み過ぎています。

以下に、この問題の冒頭部を示しますので、ざっと目を通してください。

ここから先は、問 1 を開いて、ざっと目を通してください

長々とした事例の説明を見て、頭の中が混乱してしまった人は、冷静になってください。

これは、「事例に意見を述べよ」という問題ではありません。「設問に答えよ」という問題です。

ですから、冒頭の事例の説明は斜め読みして、できるだけ早く設問にたどり着くようにしてください。それが、短時間に午後問題を解く方法です。

いきなり設問から始めたら午後問題にならないので、冒頭に事例の説明があるのです。

そのため、問題によっては、事例の説明をほとんど読まなくても、設問が解ける場合があります。この問題は、その好例でしょう。

こう言っては、出題者に甚だ失礼ですが、事例の説明はオマケのようなものです。

すべて選択問題なのだから、消去法で答えを絞り込む

こうして、設問にたどり着いたら、どうするか？

基本情報技術者試験は、すべて選択問題なので、消去法で解いてください。正解を選ぶのではなく、誤りと思われる選択肢を消すのです。

消去法には、うっかり間違いを防止する効果もあります。すべての選択肢に○、△、×、？を付けて評価すれば、後で見直しをしなくて済むという効果もあり、短時間に午後問題を解く方法の一助となります。

自分の知識を総動員して、誤りかどうかを判断してください。

もしも、自分の知らないことが書かれていたら、常識的に考えて、誤りかどうかを判断してください。

基本情報技術者試験には、滅多にヒッカケ問題が出題されないので、裏をかかずに、素直な判断をしてください。

それでは、設問を解いてみましょう。

【設問 1 】

設問 1 は、本文中の下線 ① にある「 SQL インジェクション攻撃」とは何か、という問題です。

ア

「DNS（ Domain Name System ）の改ざん」は、SQL インジェクション攻撃とは無関係なので × です

イ

「DB サーバに不正ログイン」は、少し SQL に関係する感じがするので △ にしておきましょう

ウ

「データベース操作の命令文を入力して不正に操作」は、正に SQL インジェクション攻撃であり ○ です

エ

「盗聴」は、SQL インジェクション攻撃とは無関係なので × です

このような消去法を行って、ウを選びます。実際の正解もウです。

【設問 2 】

設問 2 は、問題に示された表 1 の空欄a 、b 、c に入る適切な対策は何か、という問題です。

表 1 を見ると、

空欄 a には「 SQL インジェクション攻撃からの防御」という目的に対する対策が入り、
空欄 b には「情報流出リスクの低減」という目的に対する対策が入り、そして、
空欄 c には「情報流出の原因と流出した情報の範囲の特定」という目的に対する対策が入る

ことがわかります。

それぞれの対策を、消去法で選択肢から選んでみましょう。

【設問 2 の空欄 a 】

ア

「ファイル名の直接指定」は、SQL インジェクション攻撃とは無関係なので × です

イ

「メモリの直接操作」も、SQL インジェクション攻撃とは無関係なので × です

ウ

「エスケープ処理」は、SQL インジェクション攻撃の対策の 1 つですが、「 Web ページに出力する要素に対して」という部分が不適切に感じられるので △ にしておきましょう

エ

「データベース操作の命令文で連結する文字列にエスケープ処理を施す」は、ウよりも SQL インジェクション攻撃の対策として適切です

このような消去法を行って、エを選びます。実際の正解もエです。

【設問 2 の空欄 b 】

ア

「保存期間を過ぎた時点でデータベースから消去」は、情報流出リスクの低減になるので ○ です

イ

「カタログ送付後に直ちにデータベースから消去」は、情報流出リスクの低減になりますが、利用者へのサービスが著しく低下してしまい、アより不適切な感じがするので △ にしておきましょう

ウ

「電子メールにディジタル署名を付ける」は、情報流出リスクの低減と無関係なので × です

エ

「情報を定期的にバックアップ」も、情報流出リスクの低減と無関係なので × です

このような消去法を行って、アを選びます。実際の正解もアです。

【設問 2 の空欄 c 】

ア

「保守用 PC を必要なときだけ起動」は、情報流出の原因と範囲の特定に無関係なので × です

イ

「インストールするミドルウェアを必要最低限にする」も、情報流出の原因と範囲の特定に無関係なので × です

ウ

「デフラグメンテーション」は、この用語の意味（断片化を解消するという意味です）がわからなかったら ？ にしておきましょう

エ

「アクセスログ」は、情報流出の原因と範囲の特定に利用できる情報なので ○ です

このような消去法を行って、エを選びます。実際の正解もエです。

【設問 3 】

いよいよ、最後の設問 3 です。やや長い説明文が追加されていますが、早い話が「 Web アプリの脆弱性の対策となるものは何か？」という問題です。

ア

「 DB サーバを DMZ に設置する」は、危険が増すことになるので × です

イ

「 WAF を導入する」は、正に Web アプリの脆弱性の対策となるものなので ○ です

ウ

「 Web サーバの増設」は、Web アプリの脆弱性の対策とは無関係なので × です

エ

「ログインパスワードを複雑なものにする」は、Web アプリの脆弱性の対策とは直接関係しないので × です

このような消去法を行って、イを選びます。実際の正解もイです。

最後に、午後問題の効果的な学習方法をアドバイスさせていただきます。それは、自分流の解説ノートを作ることです。

もしも、自分が誰かに選択肢の選び方を説明するとしたら、どのようにするかを考えて、それをノートに書くのです。

「問題文と対応させれば選べる」
「消去法で絞り込めばこれが残る」
「常識的な判断をすればこっちだ」

といったことを書いてください。

この方法で学習すれば、徐々に午後問題を解くコツがつかめるはずです。

それでは、またお会いしましょう！

The post こうすりゃ解ける！ 2018年度秋期 (平成30年) 基本情報技術者試験の午後問題を徹底解説 first appeared on 基本情報技術者試験 受験ナビ｜科目A・科目B対策から過去問解説まで 250本以上の記事を掲載.

「読者の皆さんが、絶対に合格できますように！」という願いを込めて、最後のアドバイスをさせていただきます。

それは、 「ジタバタしてください」です。 ジタバタするってどういうこと？

まずは、そこからお話ししましょう。

あと 1 問できていれば合格だった、という人が多いのです

「余裕で合格できるぜ」なんて思っている人は、たぶん、この連載を読んでいないでしょう。

「ギリギリかな」「もしかするとダメかも」「いやいや、たぶんダメだろう」などと思っている人が読んでいると思います。

そんな皆さんに、知っておいてほしいのは、 実際の試験（本試験）では、自分が思っている以上に「できる！」ということです。

「火事場の馬鹿力」という言葉をご存知ですか。

これは、自宅が火事になったときに、普段なら一人では持てないような大きな家具を担ぎ出した、という逸話から生まれた言葉です。

人間は、いざというときに、自分が思っている以上の力を出せるものなのです。

これを基本情報技術者試験に当てはめると、「本試験の馬鹿能力」といった感じでしょう。

そのため、本試験が終わった後に、「思った以上にできた！」と感じる人が多いのです。

そして、 「あと 1 問できていれば合格だった（残念）」という人も多い のです。

どうして、その1問のための勉強をしなかったのかと聞くと、「どうせダメだと思ったので、試験の 3 日ぐらい前には勉強をやめてしまっていた」とのこと。これは、実にもったいないことです。

だから、本試験までジタバタしてほしいのです。

ジタバタとは、 「こんなことをしても無駄だろうなどと考えずに、何でもいいから勉強を続けてほしい」 という意味です。

本試験の前日でも、
本試験当日に試験会場に向かう電車の中でも、
試験会場に入ってから試験開始時間直前までも、

とにかく何でもいいから勉強を続けてください。そうして、ジタバタして、つまりできる限りのことをすれば、きっとよい結果が得られます。

ジタバタする手段（時間を取れる場合）

ここから先は、ジタバタする手段をアドバイスしましょう。

この連載のテーマである基本情報技術者試験の午後問題は、とにかく時間との勝負です。

配点が 12 点の問 1（必須問題）および問 2 ～ 問 7（選択問題）の過去問題 を練習するときには、1 問あたり 15 分程度の制限時間で解いてください。

配点が 20 点の問 8（必須問題）および問 9 ～ 問 13（選択問題）の過去問題 を練習するときには、1 問あたり 30 分程度の制限時間で解いてください。

午後問題の制限時間の目安

多少あてずっぽうでも構わないので、制限時間内に、とにかく答えを選ぶ練習をしてください。

そして、少しでも時間が余ったなら、見直しをする練習もしてください。制限時間ギリギリまでジタバタしてください。

もしも、時間が十分に取れるなら、過去問題 1 回分を制限時間の 2 時間 30 分で解く練習もしてください。

筆者の講師経験上、 残念な結果になってしまった受験者の多くは

「問題を解く順序を誤った」
「時間配分を誤った」
「途中で選択問題を変えて時間をロスした」

と言って後悔しています。

あらかじめ、過去問題 1 回分の練習をしておけば、これらの後悔を本試験でしないで済みます。「今さら面倒だ」などと言わずに、時間があるなら、ぜひやってください。ジタバタしてください。

たとえば、以下は、平成 30 年度 春期 基本情報技術者試験の午後問題の一覧です。

皆さんは、どのような順序で解きますか。

選択問題は、どれを選択しますか

（実際の試験で選択する問題は、問題の一覧ではなく、設問と選択肢を見てから決めてください）。

「試験当日に考えればいいや」では、ダメです。きっと後悔することになります。

どうしても、時間が取れないなら、問題を解く順序だけでも考えておいてください。
実際に問題を解く練習をしないなら、問題を選択する練習だけでもしてください。

「そんなことをしても無駄じゃないの」と言わずに、ジタバタするのです。

ジタバタする手段（時間が取れない場合）

午後問題を解いて練習するには、それなりに時間がかかります。通勤電車の中や、会社の休み時間では、十分な時間が取れないかもしれません。

そんなときは、 午前問題を解いてください。

午前問題なら、1 問あたり2 、3 分でできるでしょう。

これまでの連載でも何度か書いてきたことですが、基本情報技術者試験の出題範囲の細目を示したシラバスの内容は、午前問題と午後問題で分けられていません。

午前問題は、用語の意味や概念を知っているかどうかを問う問題であり、 午後問題は、それらを具体的な事例（架空の事例）に当てはめたもの です。

したがって、 午前問題の学習は、午後問題にも有効です。

苦手な分野の午前問題を解きましょう。

苦手な分野を 1 つでも多く克服すれば、得点が上がるからです。

たとえば、2 進数が苦手なら、2 進数に関する午前問題を数多く練習してください。セキュリティが苦手なら、セキュリティに関する午前問題を数多く練習してください。

どこが苦手分野かわからないなら、以下のチェックシートをご利用ください。

これは、シラバスに示された主な用語を、分野ごとにまとめたものです。

本試験直前となった今であれば、どの分野の用語も 80 % 以上わかっていてほしいものです。80 % 未満の分野があったなら、そこが苦手分野です。

もしも、「うわ～、50% ぐらいしかわらない！ あせる～！」と感じたなら、好都合です。大いにジタバタできますよ。

(編集部より) 基本情報技術者 午前知識 チェックシートの使い方について

このチェックシートをWebから無料でダウンロードできますので、ぜひお使いください。

• 基本情報技術者_午前知識_チェックシート(基本情報技術者受験ナビ) – Google Sheets

またフィルターを有効にしていますので、ご自身が弱点だと思われる項目だけをピックアップしたり、カスタマイズしてご自由にご利用下さい!

Google Drive の マイドライブ にコピーしたい場合

1. この リンク を開くと、Google スプレッドシート が開きます
2. ログインボタンが右上に表示されていれば、そのボタンからログインしてください
3. ファイル名「基本情報技術者_午前知識_チェックシート(基本情報技術者受験ナビ) 」の横にある「マイドライブボタン」を押してください
4. ご自身のマイドライブにコピーしたメッセージが表示されます
5. ダウンロード後、ファイルをコピー (ファイル > ファイルをコピー を選択) してお使いください

ファイルのダウンロード方法

1. この リンク を開くと、Google スプレッドシート が開きます
2. メニューの「ファイル」>「形式を指定してダウンロード」>「(お好きなファイル形式)」を選択します
3. ファイルがダウンロードされます

なお、 Excel 形式のファイルをダウンロードした場合、チェックボックスが有効になりません。このためご自身でチェックボックスを作成してください。

「午後問題の歩き方」の連載は、今回で最終回です。

過去の記事を何度でも読み返せるのが、Web 記事の便利なところです。

これまでの記事の中に、理解が不十分なテーマがあるなら、再度目を通しておいてください。そして、合格するために必要な知識、解法テクニック、心構え、などを、1 つでも多く身に着けてください。

ジタバタしてください。

皆さんのご健闘をお祈り申し上げます！

The post 午後問題の歩き方 ｜ 試験1週間前にやるべき午後問題の知識チェック (チェックシート付き) first appeared on 基本情報技術者試験 受験ナビ｜科目A・科目B対策から過去問解説まで 250本以上の記事を掲載.

「試験当日の問題次第ですが、生半可に Java ができるというレベルでは、Java を選ばない方が無難かもしれませんね」

というアドバイスをしました。

Java プログラミング問題の難易度（1）Java 基本構文

ただし、「ぜひ Java を選んでください！」とアドバイスしたくなるような問題もあります。

それは、 継承や多態性などのオブジェクト指向がテーマの問題 です。オブジェクト指向が苦手でないなら、きっと楽勝のはずです。

実際の問題を見てみましょう。

抽象クラスや抽象メソッドを知っていれば楽勝

以下は、平成 29 年度 春期 午後 問 11「電気料金プランの比較」 の設問 1 の一部です。

プログラムの説明は省略しますが、空欄 a に入るものを解答群から選んでください。

[プログラム 1]

'[ 空欄a ]' class TierTable {
	final double[][] pairs;

	TierTable(double... tiers) {
		if (tiers.length % 2 == 1) {
			throw new IllegalArgumentException("不正な長さ: " + tiers.length);
		}
		double[][] a = new double[tiers.length / 2][];
		for (int i = 0; i < tiers.length; i += 2) {
			a[ '[ 空欄b ]' ] = new double[] { tiers[i], tiers[i + 1] };
		}
		this.pairs = a;
	}

	abstract double map(double amount);
}

TierTable クラスには、 abstract double map(double amount); という抽象メソッドがあります。

抽象メソッドを持つクラスは、インスタンスを生成できないので、class の前に abstract を指定して抽象クラスにしなければなりません。

したがって、正解は、選択肢アです。

いかがですか。「えっ！ こんなに簡単でいいの？」と言いたくなるような問題でしょう。

ただし、そう思えるのは、オブジェクト指向の概念である抽象クラスや抽象メソッドを知っているからです。

継承を知っていれば楽勝

以下は、同じ年度の問題の設問 2 の一部です。プログラムの説明を読んで、空欄eに入るものを解答群から選んでください。

[プログラム 6 ]

class DiscountPlan '[ 空欄e ]' RatePlan {
	private final TierTable discountTiers;

	Discount Plan(String name, double basicCharge,
					TierTable pricingTiers, TierTable discountTiers) {
		super (name, basicCharge, pricingTiers);
		this.discountTiers = discountTiers;
	}

	int getPrice(double amount) {
		int price = '[ 空欄f ]'.getPrice(amount);
		return (int) (price * '[ 空欄g]' );
	}
}

プログラムの説明に「 DiscountPlan は、クラス RatePlan を拡張し」と示されています。これは、「 RatePlan クラスを継承して DiscountPlan クラスを定義する」という意味です。

Java では、継承 を extends（拡張する） というキーワードで示します。したがって、正解は、選択肢アです。

これも、「えっ！ こんなに簡単でいいの？」と言いたくなるような問題でしょう。

ただし、そう思えるのは、オブジェクト指向の概念である継承を知っているからです。( 2 回目)

PR

継承におけるコンストラクタの取り扱いを知っていれば楽勝

今度は、平成 26 年度 春期 午後 問 11「雑誌記事のオンライン購読サイト」 の設問 1 の一部です。プログラムの説明は省略しますが、空欄 b に入るものを解答群から選んでください。

[プログラム 5 ]

class PaidMember extends Member {
	PaidMember(String name) {
		'[ 空欄b ]';
	}

	boolean testAndMark(Article article) {
		return '[ 空欄d ]';
	}
}

b に関する解答群

ア　new User(name)　　イ　super()　　ウ　super(name)
エ　super.name = name　　オ　this()　　カ　this(name)
キ　this.name = name　　ク　User(name)

class PaidMember extends Member { } という構文から、Member クラスを継承して PaidMember クラスを定義しています。

PaidMember クラスの中にある PaidMember(String name) { } は、クラス名と同名のメソッドなので、コンストラクタ です。

多くの場合に、コンストラクタ では、引数の値をフィールドに格納する処理が行われます。

ここでは、引数 name を何らかのフィールドに指定するはずです。ところが、PaidMember クラスには、フィールドがありません。

なぜでしょう。

フィールドは、継承元の Member クラスにあるからです。

それでは、継承元の Member クラスのフィールドに 引数 name の値を渡すには、どうしたらよいでしょう。

選択肢をヒントにして考えてみましょう。

super(name); という構文で、継承元のクラスのコンストラクタを呼び出せばよいことに気づくはずです。正解は、選択肢ウです。

これも、オブジェクト指向の概念である継承と、継承におけるコンストラクタの取り扱いを知っていれば、楽勝の問題です。

クラスの継承とインターフェイスの実装の違いを知っていれば楽勝

続いて、平成 24 年 秋期 午後 問 11「スレッドを利用したタイマ」 の設問 1 の一部です。ここでも、プログラムの説明は省略しますが、空欄 c に入るものを解答群から選んでください。

[プログラム 1]

public interface TimerAction {
	public void onStart(Timer timer, long instant);
	public void onAlarm(Timer timer, long instant);
	public void onCancel(Timer timer, long instant);
}

[プログラム 3]

import java.util.Date;

public class TimerTest '[ 空欄c ]' TimerAction {
	Timer longTimer, shortTimer;

	private void test() '[ 空欄d ]' InterruptedException {
		longTimer = Timer.createTimer("long timer", '[ 空欄e ]', 4);
		shortTimer = Timer.createTimer("short timer", '[ 空欄e ]', 2);
		shortTimer.close();
		longTimer.close();
	}
	// 中略
}

TimerAction は、クラスではなくインターフェイスです。クラスは extends キーワードで継承しますが、インターフェイスは implements キーワードで実装する ものです。

ここでは、TimerTest クラスが TimerAction インターフェイスを実装します。したがって、空欄 c に入るのは、選択肢ウの implements です。

ついでに、空欄 d に入るものも選んでみましょう。

public void test() の後に空欄 d があり、その後に InterruptedException という例外クラスが指定されています。

これは、「 test() メソッドが InterruptedException 例外を投げる」という表現です。したがって、空欄 d には、選択肢カの throws が入ります。

この空欄 d は、オブジェクト指向に直接関係していませんが、Javaの例外に関する構文を知っていれば、楽勝のはずです。こういう問題も出るのです。

インターフェイスを使った多態性を知っていれば楽勝

最後に、もう 1 つだけ楽勝の問題を紹介しましょう。

以下は、平成 23 年度 春期（特別試験）午後 問 11「追加可能な文字列インターフェイスの 2 種類の実装」 の一部です。

プログラムを示しませんが、AppendableCharSequence インターフェイスと、それを実装した ArrayAppendableCharSequence クラス、および ListAppendableCharSequence クラスがあります。

同じインターフェイスで定義されたメソッドを、2つのクラスが実装（メソッドの処理内容をそれぞれのクラスに合わせて記述）しているのです。

これは、多態性 です。

以下に示したプログラムの空欄 e には、引数 a に、ArrayAppendableCharSequence クラスのインスタンスと、ListAppendableCharSequence クラスのインスタンスの、どちらでも指定できるデータ型を入れることになります。

それは、AppendableCharSequence インターフェイスです。同じインターフェイスを実装したクラスのインスタンスは、そのインターフェイスをデータ型とすることができます。

これは、多態性を使ったプログラムで定番の表現です。知っていれば、楽勝！ 楽勝です！

[プログラム 4 ]

public class Test {
	static final int[] TIMES = {
		5000, 10000, 50000, 100000
	};

	public static void main(String[] args) {
		for (int n : TIMES) {
			measureTime(n, new ArrayAppendableCharSequence());
			measureTime(n, new ListAppendableCharSequence());
		}
	}

	static void measureTime(int n, '[ 空欄e ]' a ) {
		long start = System.currentTimeMillis();
		for (int i = 0; i < n; i++) {
			a.append((char) (i % 26 + 'a'));
		}
		long end = System.currentTimeMillis();
		System.out.printf("%s: %d [times] %d [ms]%n",
						a.getClass().getName(),
						n, end - start);
	}
}

e に関する解答群

ア　AppendableCharSequence
イ　ArrayAppendableCharSequence
ウ　ListAppendableCharSequence
エ　ListAppendableCharSequence.Bucket
オ　Object
カ　String

今回の記事では、「オブジェクト指向が苦手でないなら楽勝」という問題を紹介しましたが、C 言語より Java の方が常に楽勝なわけではありません。

C 言語と Java のどちらかを選択する予定の人は、試験当日の問題の内容を見て、慎重に判断してください。

中途半端に Java に手を付けてから「やっぱり C 言語に変えよう」とならないように、くれぐれも注意してください。時間を大幅にロスしてしまうからです。

それでは、またお会いしましょう！

The post 午後問題の歩き方 ｜ Java プログラミング問題の楽勝パターン（2）オブジェクト指向 first appeared on 基本情報技術者試験 受験ナビ｜科目A・科目B対策から過去問解説まで 250本以上の記事を掲載.

それでは、基本情報技術者試験の Java の問題を解くには、どのような知識があればよいのでしょう。

試験の出題範囲の細目を示したシラバスと、実際の問題をいくつか見てみましょう。

シラバスに示された Java の知識と技術

シラバスの内容を見ると、Java の問題を解くには 「基本構文」「オブジェクト指向」「 API 」の知識があればよい ことがわかります。

以下は、IPA が試験の シラバス に示した「 Java の知識と技術」です。修得項目に示された言葉の中に、知らないことがないかどうかチェックしてください。

もしも、 半分以上知らないことがあったなら、Java を選ばない方が無難です。試験当日まで、あまり時間がないのですから。

• （1）Java の基本的なプログラム

  Java の基本的なプログラムを作成する。

  修得項目クラス、メソッド、main メソッド、標準出力、注釈、javadoc コメント、など

• （2）数値の計算

  四則演算を行うプログラムを作成する。

  修得項目データ型、型変換（キャスト）、変数、配列、四則演算子、式、代入演算子、比較演算子、増分演算子、減分演算子、シフト演算子、など

• （3）選択型のプログラム

  条件式を使って条件分岐するプログラムを作成する。

  修得項目if 文、switch 文、など

• （4）反復型のプログラム

  反復型の制御文を使ったプログラムを作成する。

  修得項目while 文、do 文、for 文、拡張 for 文、など

• （5）クラスとインスタンス

  クラスを定義し、インスタンス化して使用するプログラムを作成する。

  修得項目 インスタンス変数、インスタンスメソッド、アクセス修飾子、参照型変数、隠蔽（いんぺい）、コンストラクタ、オーバロード、this 、クラス変数、クラスメソッド、文字列クラス、パッケージ、完全限定名、super 、単純名、import 宣言、クラス修飾子、など

• （6）差分プログラミング

  既存のクラスの機能を拡張するプログラム、インタフェースを利用して機能を追加するプログラムを作成する。

  修得項目継承、final 、extends 、スーパクラス、サブクラス、Object 、implements 、キャスト、アップキャスト、ダウンキャスト、instanceof 、オーバライド、ダイナミックバインド、クラスライブラリ、抽象クラス、抽象メソッド、基底クラス、派生クラス、など

• （7）例外処理

  例外処理を行うプログラムを作成する。

  修得項目try 文、throw 文、など

• （8）並列処理

  並列処理を行うプログラムを作成する。

  修得項目スレッド、synchronized 修飾子、wait( ) 、notify( ) 、など

• （9）コレクションと総称

  コレクションを使ったプログラムを作成する。

  修得項目add( ) 、remove( ) 、List 、Set 、Map 、Stack 、型引数、など

• （10）入れ子クラス

  入れ子クラスを使ったプログラムを作成する。

  修得項目メンバクラス、メンバインタフェース、局所クラス、匿名クラス、など

• （11）列挙

  列挙型を使ったプログラムを作成する。

  修得項目列挙定数、final 変数、など

シラバスにある項目は出題される

こういうことを言うと、シラバスや試験問題の作成者にたいへん失礼かもしれませんが、あえて言わせていただきます。

Java の問題には、Java 固有の知識をふんだんに使ったプログラムが出題されることがあります。

午後問題の問 7 ～ 問 11 は、「ソフトウェア開発」という共通した出題分野の選択問題です。C 言語、Java 、Python 、アセンブラ、表計算のどれを選んでも、ソフトウェア開発がテーマであるべきです。

Java 固有の知識をふんだんに使ったプログラムを出題したら、不公平であり、おかしいでしょう。Java 自体が出題分野ではない のですから。

文句を言っても仕方ありません。シラバスにあることは、堂々と出題されるのです。

例として、平成 27 年度 秋期 午後 問 11「ブロックのデータのキャッシュ管理」のプログラムの一部を見てみましょう。

[プログラム 4]

announcement横にスクロールできます
(以下、プログラムなども同じ)

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

abstract class ListBasedCache extends Cache {
    final List<Entry> entries = new ArrayList<Entry>();

    private static final int CACHE_SIZE = 20;

    byte[] getCachedBlockData(int index) {
        for (Entry entry : entries) {
            if (entry.getIndex() '[ 空欄 c ]' index) {
                hit(entry);
                return entry.getBlockData();
            }
        }
        return null;
    }

    void cacheBlockData(int index, byte[] blockData) {
        if ( '[ 空欄 d ]' ) {
            entries.remove( '[ 空欄 e ]' );
        }
        entries.add(0, new Entry(index, blockData));
    }

    abstract void hit(Entry entry);

    // 入れ子クラス
    private static class Entry {
        private final int index;
        private final byte[] blockData;

        private Entry(int index, byte[] blockData) {
            this.index = index;
            this.blockData = blockData;
        }

        int get Index() { return index; }
        byte[] getBlockData() { return blockData; }
    }

    // 入れ子クラス
    static class Fifo extends '[ 空欄 f ]' {
        void hit (Entry entry) { }
    }

    // 入れ子クラス
    static class Lru extends '[ 空欄 f ]' {
        void hit(Entry entry) {
            entries.remove( '[ 空欄 g ]' );
            entries.add(0, entry);
        }
    }
}

このプログラムでは、「入れ子クラス」が使われています。入れ子クラスは、Java 固有の機能であり、簡単に説明すると（以下は適当にお読みください）．．．

入れ子クラスとは、クラスやメソッドの中で定義されたクラスのことである。入れ子クラスの private なメンバであっても、入れ子の外側のクラスからアクセスできる。static を指定した入れ子クラスは、外側のクラスのインスタンスがなくても常時存在しているが、外側のクラスのインスタンスメンバにはアクセスできない。static を指定しない入れ子クラスは、外側のクラスのインスタンスがないと存在できないが、外側のクラスのインスタンスメンバにアクセスできる。
．．．（以上）

という、かなり特殊なものです。入れ子クラスなんて使わなくても、ソフトウェア開発の問題を作れるはずです。

しかし、出題されたのです。シラバスの（ 10 ）に「入れ子クラス」があるからでしょう。

（ 10 ）入れ子クラス
入れ子クラスを使ったプログラムを作成する。

修得項目メンバクラス、メンバインタフェース、局所クラス、匿名クラス、など

このように、シラバスにある項目は、堂々と出題されるのです。したがって、もしもシラバスの中に半分以上知らない項目があるなら、Java を選ばない方が無難です。

PR

コレクション関連の API がよく出題される

Java には、膨大な数の API（ Application Programming Interface 、クラスライブラリとも呼ばれる）が用意されています。試験問題の末尾に、「 Java プログラムで使用する API の説明」があるので、事前に API の種類と機能を丸暗記しておく必要はありません。

ただし、よく出題されるコレクション関連の API の使い方には、事前に慣れていた方がよいでしょう。

なぜ、コレクション関連の API がよく出題されるのでしょうか。それは、シラバスの（9）に示されているからです。

（9）コレクションと総称
コレクションを使ったプログラムを作成する。

修得項目add( ) 、remove( ) 、List 、Set 、Map 、Stack 、型引数、など

以下は、近年 3 年（ 6 回）の試験で、Java の問題に使われた API の種類です。

赤色で示した java.util.List<E>, java.util.ArrayList<E>, java.util.Map<K, V>, java.util.HashMap<K, V>, java.util.Stack<E> が、コレクション関連の API です。

もしも、これらの使い方を知らないなら、Java を選ばない方が無難です。見ての通り、とってもよく出題されているからです。

平成 29 年度 春期 と平成 30 年度 春期の Java の問題では、API が使われていません。

これは、アルゴリズムやオブジェクト指向がテーマだからです。こういう問題は、実にいいですね。

これなら、「 Java 」の問題ではなく、「ソフトウェア開発」の問題です。

シラバスを超えた知識が出題される場合もある

シラバスに示されているとはいえ、Java 固有の知識をふんだんに使ったプログラムが出題されるのは、困ったことです。

さらに、困ったことに、シラバスを拡大解釈したような構文や API に関する設問が出題されることもあります。

おそらく出題者は「このシラバスのレベルなら、このぐらいのことを出題しても大丈夫だろう」と思ったのでしょう。例として、平成 26 年度 秋期 午後 問 11「可変オブジェクトとその問題点」 の設問 1 の一部を見てみましょう。プログラムの空欄 d と空欄 e の解答群に注目してください。

[プログラム 2 ] より抜粋

public static void main(String[] args) {
    testException(null, new Date(0L), '[ 空欄 d ]' );
    testException(new Date(0L), null, '[ 空欄 d ]' );
    testException(new Date(-1L), new Date(0L), '[ 空欄 e ]' );
    testException(new Date(0L), new Date(-1L), '[ 空欄 e ]' );

d, e に関する解答群

ア IllegalArgumentException
イ IllegalArgumentException.class
ウ IllegalArgumentException.getClass() 
エ new IllegalArgumentException()
オ new NullPointerException() 
カ NullPointerException
キ NullPointerException.class
ク NullPointerException.getClass()

選択肢に示された「 class 」や「 getClass() 」の機能をご存知でしょうか。

Java には、クラスを取得するために、以下に示した 3 つの方法があります。3 つ目の方法は、データベースをアクセスするプログラムを作るときに使ったことがあるかもしれませんが、他の 2 つの方法は、知らない人が多いでしょう。かなり特殊なものだからです。

1. クラス名.class で取得する
   Class<?> c = String.class
   ※ class を「 class リテラル」と呼ぶ。
2. オブジェクト名.getClass() で取得する
   String s;
Class<?> c = s.getClass();
3. Class.forName( “クラス名” ) で取得する
   Class<?> c = Class.forName( "java.lang.String" );

正解は、空欄 d がキで、空欄 e がイです。どちらも、class リテラルが使われています。 class リテラルは、シラバスに示されていません。それでも、出題されました。

このように、シラバスを超えた知識が出題される場合もあるのです。

なお、選択肢のウとキで使われている getClass() は、java.lang.Object クラスのメソッドですが、試験問題の末尾に API の説明がありませんでした。「正解の選択肢じゃないから説明いらないよね！」ということなのでしょう（たぶん）。

C 言語にオブジェクト指向のための構文が追加されて C++ が作られ、C++ をベースとして Java が作られました。したがって、C 言語と Java の構文は、よく似ています。

そのため「 C 言語と Java のどちらかを選択する予定だ」という人もいることでしょう。

この記事が、選択の判断材料になったなら幸いです。試験当日の問題次第ですが、 生半可に Java ができるというレベルでは、Java を選ばない方が無難かもしれませんね。

それでは、またお会いしましょう！

label次はこちら

Java プログラミング問題の楽勝パターン（2）オブジェクト指向

label注目の Python の難易度を知る

「基本情報 の Python ってどんな感じ？」を解説

The post 午後問題の歩き方 ｜ Java プログラミング問題の難易度（1）Java基本構文 first appeared on 基本情報技術者試験 受験ナビ｜科目A・科目B対策から過去問解説まで 250本以上の記事を掲載.