ブログ、SNS、動画など様々なメディアに情報が溢れ、基本情報技術者試験の対策方法は、さまざまな方の受験体験から、近しい人の勉強法や勉強時間などを参考にして、自身のやり方を決める時代になりました。

この「受験体験記」では、合否問わず、様々な受験体験をインタビューしています。

今回は 1 回目の受験で午後がわからなさすぎて途中退室してしまった悔しさから、午後の攻略を誓って、見事、正解率を 8 割までアップさせた 秦野 さんに、選択問題の選び方やアルゴリズムのトレースのコツなどをインタビューしました。

お話を伺った方

秦野　亘 さん （仮名）

IT 企業所属。開発未経験で試験勉強を開始

選択問題は自分の将来なりたいITエンジニア像から選ぶ

―― 受験は 2 回目と伺いましたが、 1 回目はどのような結果だったのでしょうか？

―― その悔しさをもとにどのような対策を考えられたのですか？

―― 午前免除試験はいかがでしたか？

―― いいですね。では、続く午後の対策について。幅広く分野がありますが、どこに注力されたのですか？

―― なりたい将来像をベースにするのはとても良いですね。具体的にどんな IT エンジニアになりたいとお考えなのですか？

―― いいモチベーションですね！ちなみに外したのはどの分野だったのですか？

基本情報の JOIN の攻略方法

―― 計画は順調に進んだのですか？

―― どこでつまづいたのでしょうか？

―― とても細かいところですが、確かに難所ですよね。基本情報の問題ではテーブルのレコードが少ないので、 SQL は演習にしにくいのですが、どのように対策したのですか？

―― 確かに！それはわかりやすくなりますね

アルゴリズムのトレースのコツは自分の間違えを辿りやすくすること

―― では、先ほど挙げて頂いたアルゴリズムですが、どこが苦手だったのですか？

―― トレースにもコツがあるのでしょうか？

―― なるほど、自分がなぜ間違えたのか、わかりやすくなりますね

―― トレースは自分の考えた軌跡を修正していくのがコツなんですね。
では、その勉強の成果はいかがでしたか？

―― 素晴らしいですね!!
最後に受験者の方へのメッセージがあればお願いします

―― 必須問題が最優先ですね。貴重なアドバイスありがとうございます。今日はありがとうございました！

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苦手を克服するには、短いプログラムを何度も練習して、穴埋めに慣れることが重要です。

そのために、実際の試験問題の一部をアレンジした練習問題を作りました。とても短い問題ですので、気軽に取り組んでください。

練習問題

◯InsertSort(整数型の配列: A, 整数型: N)
  整数型: Idx1, Idx2, Tmp
  論理型: Loop

  for (Idx1 を 1 から N より小さい間 1 つずつ増やす)
    Tmp ← A[Idx1]
    Idx2 ← a
    Loop ← true

    while (Idx2 が 0 以上でかつ Loop が true)
      if (A[Idx2] が Tmp より大きい)
        b
        Idx2 ← Idx2 - 1
      else
        Loop ← false
      endif
    endwhile

    A[Idx2 + 1] ← Tmp
  endfor

ポイント1: 手順の説明とプログラムを対応付ける（その1）

この問題のように、問題文に手順が詳しく示されている場合は、手順の説明とプログラムを対応付けることで、空欄で行う処理がわかる場合がよくあります。

以下は、手順の説明とプログラムを対応付けた例です。ここでは、手順の説明を青色の文字でコメントとして追加しています。実際の試験では、これを頭の中でやってください。

◯InsertSort(整数型の配列: A, 整数型: N)
  整数型: Idx1, Idx2, Tmp
  論理型: Loop

  /* 1. まず、 A[0] と A[1] を整列し、次に A[0] から A[2] までを整列し、*/
  /* その次に A[0] から A[3] までというように、整列する区間の要素を一つ */
  /* ずつ増やしていき、最終的に A[0] から A[N - 1] までを整列する。 */
  for (Idx1 を 1 から N より小さい間 1 つずつ増やす)
    /* 2. 整列する区間が A[0] から A[M] ( 1 ≦ M < N ) までのとき、A[M] を */
    /* 既に整列された列 A[0], more_horiz, A[M - 1] 中の適切な位置に挿入する。 */
    /* その手順は次のとおりである。 */
    /*  a. A[M] の値を、作業領域 Tmp に格納する。 */
    Tmp ← A[Idx1]
    /*  b. A[M - 1] から A[0] に向かって */
    Idx2 ← a
    Loop ← true

    while (Idx2 が 0 以上でかつ Loop が true)
      /* Tmp と比較し、Tmp よりも大きな値を */
      if (A[Idx2] が Tmp より大きい)
        /* 順次隣（要素番号の大きい方）に移動する。 */
        b
        Idx2 ← Idx2 - 1
      else
        Loop ← false
      endif
    endwhile

    /* c. b. で最後に移動した値の入っていた配列要素に Tmp の値を格納する。 */
    /* b. で移動がなかった場合には A[M] に格納する。 */
    A[Idx2 + 1] ← Tmp
  endfor

ポイント2: 手順の説明とプログラムを対応付ける（その2）

手順の説明とプログラムを対応付けたことで、以下がわかります。

  /*  a. A[M] の値を、作業領域 Tmp に格納する。 */
  Tmp ← A[Idx1]

手順の説明で M と呼んでいる変数は、プログラムでは Idx1 です。

  /*  b. A[M - 1] から A[0] に向かって */
  Idx2 ← a
  Loop ← true

  while (Idx2 が 0 以上でかつ Loop が true)

A[M – 1] から A[0] に向かって

を A[Idx2] で示すので、空欄 a で Idx2 に設定する初期値は M – 1 です。説明の M がプログラムでは Idx1 なので、空欄 a は Idx1 – 1 であり、選択肢ウが正解です。

ポイント3: 手順の説明とプログラムを対応付ける（その3）

空欄 b がある分岐では、

  /* Tmp と比較し、Tmp よりも大きな値を */
  if (A[Idx2] が Tmp より大きい)
    /* 順次隣（要素番号の大きい方）に移動する。 */
    b
    Idx2 ← Idx2 - 1

Tmp と比較し、 Tmp よりも大きな値を順次隣（要素番号の大きい方）に移動する。

という処理を行っています。

A[Idx2] が Tmp より大きい

なのですから、 Tmp より大きな値は A[Idx2] であり、この値を順次隣（要素番号の大きい方）に移動するのですから、 A[Idx2 + 1] ← A[Idx2] が適切であり、選択肢ウが正解です。

解答a － ウ, b － ウ

「習うより慣れろ」ということわざがあります。アルゴリズム穴埋め問題の克服に関しては、正にその通りでしょう。

この連載では、これからも短い練習問題を掲載していきますので、穴埋めに慣れることを目指してください。

正解を見出すポイントとして、同じことが示されることもあると思いますが、それは、多くの問題に共通したポイントがあるからです。

それでは、またお会いしましょう！

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苦手を克服するには、短いプログラムを何度も練習して、穴埋めに慣れることが重要です。

そのために、実際の試験問題の一部をアレンジした練習問題を作りました。とても短い問題ですので、気軽に取り組んでください。

練習問題

問 4　「スタックを使って整数値を 10 進数字列に変換するプログラム」（平成 19 年度 秋期 午後）を一部改変

　スタックを使って整数値を 10 進数字列（文字列）に変換する IntFormat 関数である。 IntFormat 関数は、引数 Int で指定された整数値を 10 進数字列に変換し、その先頭の数字（文字）から 1 文字ずつ順に引数 Out[] に格納し、格納した文字数を引数 Len に格納する。整数値を 10 進数字列に変換する手順は、次のとおりである。

1. Int の値がゼロの場合は、 Out[0] に “0” を、 Len に 1 を格納して、関数を終了する。
2. Int の値が負の場合は、負符号を表す “-” を Out[] に格納し、 Int の値を正数に変換する。
3. Int の 1 の位から上位に向かって、 1 けたずつ 10 進数字に変換し、 Push 関数でスタックに積む。
4. スタックに積み終わったら、スタックに積んだ文字を順番に Pop 関数で取り出して Out[] に格納することによって、変換後の 10 進数字を正しい順序に並び替える。
5. Len に Out[] に格納した文字数を設定して、関数を終了する。

　引数の値をスタックに積む Push 関数と、スタックから取り出した値を戻り値として返す Pop 関数は、あらかじめ用意されているとする。配列の添字は 0 から始まり、 Out[] の要素数は十分に大きいものとする。プログラム中の各演算で、あふれは生じないものとする。 IntFormat 関数の変換例を下図に示す。

swipeアルゴリズムは横スクロールできます

［プログラム］

◯IntFormat(整数型: Int, 文字型の配列: Out, 整数型: Len)
  整数型: L, I, Idx
  文字型の配列: Chr ← {"0", "1", "2", "3", "4", "5", "6", "7", "8", "9"}
  文字型: T

  L ← 0

  /* 引数 Int がゼロの場合の処理 */
  if (Int が 0 )
    Out[L] ← Chr[Int]
    L ← L + 1
    Len ← L
    return
  endif

  /* 符号の処理 */
  if (Int が 0 より小さい)
    I ← -Int
    Out[L] ← "-"
    L ← 1 + 1
  else
    I ← Int
  endif

  /* 数値を 1 けたずつ数字に変換してスタックに格納する処理 */
  Push("#")     /* スタックに番兵として "#" を積む */

  while (I が 0 より大きい)
    Idx ← I - (I ÷ 10) × 10
    Push(Chr[Idx])
    I ← a
  endwhile

  /* スタックから取り出す処理 */
  T ← Pop()

  while (T が "#" でない)
    Out[L] ← T
    b
    T ← Pop()
  endwhile

  Len ← L
  return

設問　プログラム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　I – 10
イ　I – I ÷ 10
ウ　I – ( I ÷ 10 ) × 10
エ　I ÷ 10

b に関する解答群
ア　L ← L + 1
イ　L ← L – 1
ウ　I ← I + 1
エ　I ← I – 1

ポイント1：数値と数字の違いを知る

数値と数字は、異なるものです。たとえば、 123 は、 1 つの数値です。これを画面に表示するときは、 “1”, “2”, “3” という 3 つの文字を表示することになります。

このように数値の 1 けたずつを 1 つの文字にしたものが数字です。

問題に示された IntFormat 関数の変換例を見てください。 IntFormat 関数は、引数 Int に指定された 123 という数値を、 “1”、”2″、”3″ という数字に変換して引数 Out[] に格納し、その文字数の 3 を引数 Len に格納するのです。

コンピュータの内部では、あらゆる情報を数値で表しています。したがって、 “1”, “2”, “3” という数字も、その実体は、それぞれの数字に割り当てられた文字コードの数値です。

何という数値が割り当てられるかは、使用する文字コード体系によって異なりますが、たとえば JIS X 0201 という文字コード体系では、
“1” は 49、
“2” は 50、
“3” は 51
です。 49 、50 、51 を文字型として画面に出力すると、それぞれに対応した “1”, “2”, “3” という数字が表示されるのです。

この問題では、文字コードは示されていません。その代わりに、

文字型の配列: Chr ← {"0", "1", "2", "3", "4", "5", "6", "7", "8", "9"}

という文字の配列を用意しています。

配列の添字が 0 から始まるとしているので、 Chr[0] ～ Chr[9] は、 0 から 9 の数値に対応する “0” ～ “9” という数字になります。

たとえば、変数 Idx の値が 5 なら、 Char[Idx] は、数値 5 に対応する “5” という数字になります。

ポイント2： コメントをヒントにして、問題文の説明とプログラムを対応付ける

この問題のように、処理の手順が示されている場合は、手順とプログラムを対応付けることで、空欄で行う処理がわかる場合がよくあります。

その際に、プログラムの中にあるコメントも大いに参考にしてください。試験問題のプログラムのコメントは、コメント（注釈）というよりは、ヒントだからです。

手順の説明の (1) は、プログラムで

/* 引数 Int がゼロの場合の処理 */

というコメントに対応した処理です。

ここには、空欄がないので (1) に示されている

Int の値がゼロの場合は、 Out[0] に “0” を、 Len に 1 を格納して、関数を終了する

という処理をやっているのだ、と考えるだけで OK です。プログラムの内容を詳しく見る必要はありません。

同様に、手順の説明の (2) は、プログラムの

/* 符号の処理 */

の部分に対応し、ここにも空欄がないので、プログラムの内容を詳しく見る必要はありません。

ポイント3： 具体的な数値を想定して処理の流れをトレースする

手順の説明の (3) は、プログラムの

/* 数値を1けたずつ数字に変換してスタックに格納する処理 */

に対応し、ここには空欄 a があるので、

Int の 1 の位から上位に向かって、 1 けたずつ 10 進数字に変換し、 Push 関数でスタックに積む

という説明と対応付けて、プログラムの内容を詳しく見てみましょう。

以下に、該当するプログラムの部分を示します。

  /* 数値を 1 けたずつ数字に変換してスタックに格納する処理 */
  Push("#")     /* スタックに番兵として "#" を積む */

  while (I が 0 より大きい)
    Idx ← I - (I ÷ 10) × 10
    Push(Chr[Idx])
    I ← a
  endwhile

プログラムを見る（読み取る）コツは、わかりやすい具体例を想定することです。

ここでは、変換する数値を格納している変数 I に 123 が格納されていることを想定してみましょう。

Int の 1 の位から上位に向かって、 1 けたずつ 10 進数字に変換し、 Push 関数でスタックに積む

という説明なので、 123 という数値を、 3, 2, 1 の順に、 “3”, “2”, “1” という数字に変換して、 Push 関数でスタックに積みます。

スタックに積むのは、”3″, “2”, “1” の順に変換しただけでは順序が逆だからです。
“1”
“2”
“3”
の順に変換してスタックに積み、それをスタックから取り出すと
“1”, “2”, “3”
という正しい順序にできます。スタックでは、積んだときと逆の順序で取り出すことになるからです。

それでは、プログラムを見てみましょう。

まず、

|・Idx ← I - (I ÷ 10) × 10

という処理の I に 123 を想定すると、

|・Idx ← 123 - (123 ÷ 10) × 10

になります。

123 ÷ 10 は、整数同士の割り算なので、小数点以下がカットされて（これは、とっても重要なことなので必ず覚えておいてください）、 12 になります。
× 10 で、それを 10 倍するので、
(123 ÷ 10) × 10 は、 120 になります。

したがって、

123 - (123 ÷ 10) × 10

は、 123 – 120 = 3 になって、変数 Idx には、 123 の最下位けたの 3 が得られます。

次に、

Push(Chr[Idx])

という処理の Idx に 3 を想定すると、

Push(Chr[3])

となります。 Chr[3] は “3” なので、これによって 3 という数値が “3” という数字に変換されて、スタックにプッシュされます。

次に、

I ← a

という処理に空欄 a があります。これは、次に同じ処理（最下位けたの数値を取り出して、それを数字に変換してスタックに積む）に合わせて、変数 I の値を更新する処理です。

この処理の前で、変数 I の値は 120 になっています。これを 12 に変換すれば、最下位けたが 2 になります。さあ、空欄 a では、どのような処理を行えばよいのでしょう？

ポイント4： 選択肢の変数に具体的な値を設定する

こういうことは、空欄を眺めて腕を組んで考えることではありません。基本情報技術者試験の問題は、すべて選択問題なのですから、必ず選択肢を見て考えてください。

以下に、空欄 a の選択肢を示します。

a に関する解答群
ア　I – 10
イ　I – I ÷ 10
ウ　I – ( I ÷ 10 ) × 10
エ　I ÷ 10

現時点で、変数 I は 120 です。これを 12 にしたいのですから、選択肢の変数 I に 120 を代入して、 12 になるものが正解です。

以下のように、選択肢エが正解です。繰り返しますが、整数の割り算では、小数点以下がカットされることに注意してください。

ポイント5： 同様の処理をしている部分と見比べる

手順の説明の（4）は、プログラムの

/* スタックから取り出す処理 */

に対応し、ここには空欄 b があるので、

スタックに積み終わったら、スタックに積んだ文字を順番に Pop 関数で取り出して Out[] に格納することによって、変換後の 10 進数字を正しい順序に並び替える

という説明と対応付けて、プログラムの内容を詳しく見てみましょう。

以下に、該当するプログラムの部分を示します。

  /* スタックから取り出す処理 */
  T ← Pop()

  while (T が "#" でない)
    Out[L] ← T
    b
    T ← Pop()
  endwhile

まず、

T ← Pop()

の部分でスタックから取り出した数字を変数 T に格納しています。

次に、

while (T が "#" でない)

は、スタックの末尾を示す番兵（目印となるデータのことで、ここでは “#” という文字です）を取り出すまで繰り返す、つまりスタックに積まれたデータをすべて取り出すまで繰り返すということです。

次に、

Out[L] ← T

で、取り出した数字 T を Out[L] に格納しています。

次に、

b

という空欄 b があります。

空欄bの穴埋めは、以下の解答群から選びます。さあ、どれでしょう？

b に関する解答群
ア　L ← L + 1
イ　L ← L – 1
ウ　I ← I + 1
エ　I ← I – 1

ここでは、プログラムの中で、同様の処理をしている部分と見比べる、ということをしてみましょう。

以下のオレンジ色文字の部分で、同様の処理をしています。

  /* 引数 Int がゼロの場合の処理 */
  if (Int が 0 )
    Out[L] ← Chr[Int]
    L ← L + 1
    Len ← L
    return
  endif

  /* 符号の処理 */
  if (Int が 0 より小さい)
    I ← -Int
    Out[L] ← "-"
    L ← 1 + 1
  else
    I ← Int
  endif

これらを見ると、 Out[L] にデータを格納したら、次の格納に備えて L の値を 1 増やす処理をしていることがわかります。空欄 b も同じはずです。

したがって、選択肢アの L ← L + 1 が正解です。

解答a － エ, b － ア

「習うより慣れろ」ということわざがあります。アルゴリズム穴埋め問題の克服に関しては、正にその通りでしょう。

この連載では、これからも短い練習問題を掲載していきますので、穴埋めに慣れることを目指してください。

正解を見出すポイントとして、同じことが示されることもあると思いますが、それは、多くの問題に共通したポイントがあるからです。

それでは、またお会いしましょう！

The post トレースのテクニックが身につく練習問題｜アルゴリズムとプログラミング問題を解くコツ 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.