プレス発表　基本情報技術者試験と情報セキュリティマネジメント試験を通年試験化：IPA 独立行政法人 情報処理推進機構

これによると年 2 回試験だったものを通年に変更するほか、これまで難関とされてきた午後試験を簡略化し、選択分野やプログラミング言語選択を廃止、情報セキュリティとアルゴリズム中心に出題が変更されます。

主な変更点

主な変更点は以下のとおりです。

• 上期 / 下期試験から通年試験へ（受験日時を選ぶ方式へ）
• 午前 / 午後試験から “科目 A 試験” / “科目 B 試験” へ変更
  • 科目 A 試験の主題範囲は従来の午前試験と変更なし
• 午後試験の試験範囲が大きく変更され、情報セキュリティから 4 問とアルゴリズム（擬似言語）から 16 問が出題へ
  • 選択分野を廃止（従来は、テクノロジ系 [ハードウェア、ソフトウェア、データベース、ネットワーク、ソフトウェア設計] とマネジメント系とストラテジ系から選択）
  • 従来の Java や Python などプログラミング言語の選択を廃止 arrow_forward 擬似言語に統一
• 試験時間、試験問題数を削減（上記の IPA プレス発表より抜粋）
  

  変更前		変更後
  変更前午前試験 （小問）	試験時間： 150 分 出題数： 80 問 解答数： 80 問	変更後科目 A 試験 （小問）	試験時間： 90 分 出題数： 60 問 解答数： 60 問
  変更前午後試験 （大問）	試験時間： 150 分 出題数： 11 問 解答数： 5 問 ※選択問題あり	変更後科目 B 試験 （小問）	試験時間： 100 分 出題数： 20 問 解答数： 20 問 ※選択問題なし（全問必須）

• 合格基準を従来の 60 点以上という絶対評価から IRT 方式へ変更（項目ごとに点数を調整）
• リテイクポリシー（再受験）は受験日の 30 日後から再受験可能
• 午前試験免除制度は維持

試験をコンパクトにして受験しやすいように、という意図で変更されました。 この変更に伴い、大きく難易度が変化します。

なお、この試験の変更は 2023 年 4 月 5 日 から開始され、試験申込は 2023 年 3 月 15 日から予定されています 申込がスタートしました。 詳しくは以下の記事をご覧ください。

info_outline関連記事

2023 新制度・基本情報技術者試験 受験申込～受験～合格発表までの流れ

新試験の申込方法も発表

2023 年 2 月に新制度の申込方法も発表されました。

試験概要

受験時間

科目 A 試験と科目 B 試験を同日に受験

科目 A 試験　90 分

科目 B 試験　100 分

申込開始

2023 年 3 月 15 日 10 時から

試験開始

2023 年 4 月 5 日から

受験場所

全国 47 都道府県の CBT テストセンター
（ 2023 年 2 月 20 日時点）
申込時に日時と場所を選択

受験費用

7500 円（税込）

申込方法

情報処理技術者試験・情報処理安全確保支援士試験 マイページ より申込

合格発表

受験月の翌月中旬
（試験終了後、画面上で科目 A / 科目 B の科目評価点を表示）

リテイクポリシー（再受験）

受験翌日の 30 日後から再受験可能
（再受験申込は受験終了時刻から最長 1 日後から申込可能）

従来試験は年 2 回の受験に限定されていたものが、受験日が 30 日後から再受験可能になり、大きくハードルが下がりました。

識者に聞く試験内容変更による難易度の変化

情報処理技術者試験の様々な区分で参考書を執筆される三好康之さん、矢沢久雄さんに試験内容変更による難易度を解説いただきましたので、関連記事も合わせてぜひご覧ください。

ベストセラー対策本の著者が分析！ 新・基本情報技術者試験の難易度

新しい基本情報技術者試験は「受験しやすく合格しやすくなる！」 サンプル問題から科目 B 問題の難易度を解説

基本情報技術者試験はどう変わる？ 開発者向けから「デジタル人材」向け資格へ ～試験要綱とシラバス変更点（科目 B 試験など）を調査

科目 A 試験 / 科目 B 試験のサンプル問題セットを解説

2022 年 12 月 26 日に IPA は科目 A 試験（ 60 問） / 科目 B 試験（ 20 問）のサンプル問題セットを公開しました。

IPA 独立行政法人 情報処理推進機構：基本情報技術者試験、情報セキュリティマネジメント試験の通年試験に関するお知らせ（サンプル問題セット、リテイクポリシーの公開）

早速、サンプル問題セットの分析 / 旧制度との難易度比較 / 勉強方法を、矢沢 久雄さんに解説いただきました。

科目 A 試験対策は過去問演習｜科目 A 試験・科目 B 試験サンプル問題セットからわかる傾向と対策 (1)

科目 B 試験 アルゴリズムとプログラミング 対策はプログラミングを経験すること｜科目 A 試験・科目 B 試験サンプル問題セットからわかる傾向と対策 (2)

科目 B 試験 情報セキュリティ 対策は旧午前試験の過去問で演習｜科目 A 試験・科目 B 試験サンプル問題セットからわかる傾向と対策 (3)

科目 A 試験 / 科目 B 試験 対策に効く連載

受験ナビでは新しい科目 A 試験 / 科目 B 試験の勉強に使える連載をスタートしています。 ぜひご覧ください。

科目 A 試験対策の連載
「基本情報ではじめる IT の勉強」

試験の受験層がリスキリングして IT をはじめて学ぶ方も増えたため、受験ナビでは科目 A 試験の各分野ごとにあらましや必要性、用語、過去問などを紹介する連載をスタートしています。

基本情報ではじめる IT の勉強

科目 B 試験 アルゴリズムとプログラミング 対策の連載
「新しい擬似言語で学ぶ 科目 B アルゴリズムとプログラミング入門」

科目 B 試験では出題される 20 問のうち、 16 問出題されるのがアルゴリズムとプログラミングです。 はじめてアルゴリズムとプログラミングを学ぶ方向けの連載で、ぜひプログラミングデビューしましょう。

新しい擬似言語で学ぶ 科目 B アルゴリズムとプログラミング入門

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この連載では、これまでに実施された基本情報技術者試験の過去問題を例にして、最低でも 50 % 正解できる解き方を紹介します。

今回は、平成 24 年度 春期 問 8 「ビットの検査」を取り上げます。

問題に示された具体例を見てプログラムの機能を理解する

平成 24 年度 春期「ビットの検査」の問題を見てみましょう。 以下に、問題と解答へのリンクがありますので、問題にざっと目を通してください。

この問題の内容は、前半部（設問 1 、設問 2 ）と後半部（設問 3 ）の 2 部構成になっています。

前半部は、 8 ビットの引数 Data の中で、 8 ビットの引数 Mask で指定したビット位置にあるビットの値を検査した結果を返す BitTest 関数です。

後半部は、 8 ビットの引数 Data の中にある 1 の個数を返す BitCount 関数です。

前半部の BitTest 関数のプログラムは、以下に示したように、とてもシンプルであり、プログラムの機能を理解できれば、問題を解けるでしょう。 この前半部で、 50 % の正解を目指すことにします。

○整数型関数 : BitTest (8 ビット論理型: Data, 8 ビット論理型: Mask) 
○整数型: RC         /* 返却値 */
▲ a
| • RC ← 2         /* 返却値は 2 */
+―――
| ▲ b
| | • RC ← 0        /* 返却値は 0 */
| +―――
| | • RC ← 1        /* 返却値は 1 */
| ▼
▼
• return RC          /* RC を返却値として返す */

以下は、問題に示された BitTest 関数の説明です。この説明を読んだだけでは、プログラムの機能がよくわかりませんね。

〇整数型関数 : BitTest (8 ビット論理型: Data, 8 ビット論理型: Mask)

おそらく出題者も「説明だけではわからないだろう」と思ったのでしょう。 そこで、説明の後に、以下の具体例を示しています。

この具体例を見れば、プログラムの機能がわかるはずです。

　例えば，図 1 の例 1 では， Mask のビット番号 7 ～ 5 の 3 ビットが 1 であるので， Data のビット番号 7 ～ 5 の 3 ビットの値を検査し， 0 と 1 が混在しているので返却値 1 を返す。 例 2 では， Mask のビット番号 4 と 0 の 2 ビットが 1 であるので， Data の ビット番号 4 と 0 の 2 ビットの値を検査し，どちらも 1 であるので返却値 2 を返す。

BitTest 関数は、引数 Mask の中にある 1 の位置で、引数 Data をチェックする桁を指定します。 BitTest 関数は、返却値として、チェックする桁が全て 0 なら 0 を返し、 0 と 1 が混在していれば 1 を返し、全て 1 なら 2 を返します。

このように、問題に具体例が示されているときは、それを見れば、短い時間にプログラムの機能を理解できるようになっています。 問題に具体例があったら「ヒントだ！」と思ってください。

選択肢に示された変数に具体的なデータを想定して考える（設問 1 ）

プログラムの機能を理解できたので、設問を解いてみましょう。 設問 1 は、 BitTest 関数のプログラムの穴埋めです。 以下に、再度プログラムを掲載します。

空欄 a が真なら返却値を 2 にしています。 したがって、空欄 a は、チェックする桁が全て 1 であることの条件です。
空欄 b が真なら返却値を 0 にしています。 したがって、空欄 b は、チェックする桁が全て 0 であることの条件です。

○整数型関数 : BitTest (8 ビット論理型: Data, 8 ビット論理型: Mask) 
○整数型: RC         /* 返却値 */
▲ a
| • RC ← 2         /* 返却値は 2 */
+―――
| ▲ b
| | • RC ← 0        /* 返却値は 0 */
| +―――
| | • RC ← 1        /* 返却値は 1 */
| ▼
▼
• return RC          /* RC を返却値として返す */

以下は、空欄 a と空欄 b の選択肢です。

“&” は AND 演算（論理積）を意味し、 “|” は OR 演算（論理和）を意味しています。 これらは、条件を結ぶ論理演算ではなく、 2 つの 2 進数の対応する桁同士で論理演算をするものです。

それでは、これらの論理演算を使って、チェックする桁が全て 1 であることと、チェックする桁が全て 0 であることは、どうすれば判断できるのでしょうか？

ア　(Data & Mask) = "00000000" B
イ　(Data & Mask) = Data
ウ　(Data & Mask) = Mask
エ　(Data | Mask) = "00000000" B
オ　(Data | Mask) = Mask

こういうことを頭の中だけで考えていると、どんどん時間が経過してしまいます。 選択肢があるのですから、それらをよく見てください。

どの選択肢でも、行っている論理演算は、 Data & Mask（ AND 演算）と Data | Mask （ OR 演算）のいずれかなのですから、 Data と Mask に具体的なデータを想定して考えましょう。 そうすれば、短い時間に正解を選ぶことができます。

返却値が 2 （チェックする桁が全て 1 である）になる具体例として、問題に示されていた

Data = 00110011

および

Mask = 00010001

を想定してみましょう。

      00110011 Data
AND   00010001 Mask
――――――――――――――――――
      00010001

      00110011 Data
OR    00010001 Mask
――――――――――――――――――
      00110011

以上のように、 AND 演算の結果は 00010001 になり（これは、 Mask と同じであり選択肢ウです）、 OR 演算の結果は 00110011 になります（これは、 Data と同じであり選択肢にありません）。

したがって、選択肢ウが正解です。

返却値が 0 （チェックする桁が全て 0 である）になる具体例は、問題に示されていないので、先ほどの具体例をアレンジして

Data = 00110011

および

Mask = 10001000

を想定してみましょう。

      00110011 Data
AND   10001000 Mask
――――――――――――――――――
      00000000

      00110011 Data
OR    10001000 Mask
――――――――――――――――――
      10111011

以上のように、 AND 演算の結果は 00000000 になり（これは、選択肢アです）、 OR 演算の結果は 10111011 になります（これは、選択肢にありません）。

したがって、選択肢アが正解です。

具体例を想定してプログラムをトレースする（設問 2 ）

設問 2 は、 BitTest 関数で引数 Mask を 00000000 （チェックする桁の指定なし）としたときに、返却値として 0 を返すようにするには、プログラムをどのように修正すればよいかという内容です。 変更なしも含めて、以下の 3 つの修正案が示されています。

問題に

空欄 a と空欄 b には、設問 1 の正しい答えが入っているものとする

とあるので、ここでは、それぞれの空欄にプログラムを入れてあります。

▲ (Data & Mask) = Mask
| • RC ← 2
+―――
| ▲ (Data & Mask) = "00000000" B
| | • RC ← 0
| +―――
| | • RC ← 1
| ▼
▼
• return RC

▲ (Data & Mask) = "00000000" B
| • RC ← 0
+―――
| ▲ (Data & Mask) = Mask
| | • RC ← 2
| +―――
| | • RC ← 1
| ▼
▼
• return RC

• RC ← 2
▲ (Data & Mask) = "00000000" B
| • RC ← 2
▼
▲ (Data & Mask) = Mask
| • RC ← 1
▼
▼
• return RC

この設問は、具体例を想定してプログラムをトレースすることで、解くことができます。

Data = 00110011

および

Mask = 00000000

を想定してみましょう。

〔修正案 looks_one (変更なし) 〕

▲ (Data & Mask) = Mask
| • RC ← 2
+―――
| ▲ (Data & Mask) = "00000000" B
| | • RC ← 0
| +―――
| | • RC ← 1
| ▼
▼
• return RC(Data & Mask) = Mask となり、
変数 RC に 2 が格納される。返却値として 2 が返される

〔修正案 looks_two 〕

▲ (Data & Mask) = "00000000" B
| • RC ← 0
+―――
| ▲ (Data & Mask) = Mask
| | • RC ← 2
| +―――
| | • RC ← 1
| ▼
▼
• return RC(Data & Mask) = 00000000 となり、
変数 RC に 0 が格納される。返却値として 0 が返される

〔修正案 looks_3 〕

• RC ← 2
▲ (Data & Mask) = "00000000" B
| • RC ← 2
▼
▲ (Data & Mask) = Mask
| • RC ← 1
▼
▼
• return RC(Data & Mask) = 00000000 となり、
いったん変数 RC に 0 が格納される。(Data & Mask) = Mask ともなるので、
変数 RC が 2 で上書きされる。返却値として 2 が返される

以上のように、修正案 looks_one では、

Data & Mask = Mask

となるので、返却値として 2 が返されます。

修正案 looks_two では、

Data & Mask = 00000000

となるので、返却値として 0 が返されます。

修正案 looks_3 では、

Data & Mask = 00000000

となるので返却値を格納する変数 RC にいったん 0 が格納されますが、

Data & Mask = Mask

も成り立つので変数 RC が 2 で上書きされて、返却値として 2 が返されます。

したがって、修正案 looks_two だけが正しく動作し、選択肢イが正解です。

今回は、

• 「問題に示された具体例を見てプログラムの機能を理解する」
• 「選択肢に示された変数に具体的なデータを想定して考える」
• 「具体例を想定してプログラムをトレースする」

という解き方を紹介しました。

どの解き方にも「具体例」や「具体的」という言葉があります。 これは、他人（出題者）が作ったプログラムを短い時間で読み取るには、とにかく具体例を想定することが重要だからです。

今後も、この連載では、アルゴリズム問題で最低でも 50 % 正解できる解き方を、あれこれと紹介していきます。少しでも、皆様の参考になれば幸いです。

それでは、またお会いしましょう！

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この連載では、これまでに実施された基本情報技術者試験の過去問題を例にして、最低でも 50 % 正解できる解き方を紹介します。

今回は、平成 31 年度 春期 問 8 「ハフマン符号を用いた文字列圧縮」を取り上げます。

試験の出題テーマをしっかりと学習しておく

「ハフマン符号を用いた文字列圧縮」というタイトルを見てどう思いましたか。 もしも、「えっ？ ハフマン符号なんて知らないよ！」と思われたなら、それではいけません。

基本情報技術者試験には、試験の出題テーマの細目を示したシラバスという資料があります。 この中に「ハフマン符号」という言葉が、ちゃんと示されています。 そのため午前試験の問題でも、ハフマン符号が取り上げられたことがあります。

以下に例を示します。 この問題の正解は、選択肢エです。

図　ハフマン符号は午前試験に出たこともある

試験の出題者は、シラバスに示されていることは、受験者が知っていることとして、詳しい説明なしで出題します。 ですから、試験の出題テーマは、しっかりと学習しておくべきです。

シラバスに示されているのは、出題テーマの細目と用語例だけなので、シラバスを見て学習するわけにはいきません。 基本情報技術者試験の対策本（市販書籍）で学習することをお勧めします。 試験の主な出題テーマ（よく出る出題テーマ）が、網羅されているからです。

アルゴリズムは手作業でやってみて体得するもの

アルゴリズムは、暗記して覚えるものではありません。 実際に手作業でやってみて、体得するものです。

先ほどの午前問題を例にして、ハフマン符号の作り方の手順（アルゴリズム）を説明しますので、紙の上に絵を描いて、実際にやってみてください。

ハフマン符号は、文字列を圧縮するための技法です。

通常の符号化では、どの文字にも同じビット数（固定長のビット数）を割り当てますが、ハフマン符号では、出現頻度が少ない文字ほど長いビット数（逆に言うと、出現頻度が多い文字ほど短いビット数）に符号化します。

この符号化では、ハフマン木を使います。 ハフマン木は、出現頻度が少ない文字ほど、そこにたどり着くまでの枝の数が多くなるようにした二分木（ 2 つに枝分かれした木）です。

先ほどの午前問題では、文字の出現頻度が、

A = 26 %
B = 25 %
C = 24 %
D = 13 %
E = 12 %

です。

1. これらの文字を出現頻度の多い順に書き並べて、末端の葉（ leaf ）とします
2. 出現頻度の少ない順に 2 つずつ結んで節（ node ）を作ります。 この節には、 2 つの文字の出現頻度の合計値を書き込みます
3. 同じ手順を、すべての文字と節を結んで根（ root ）ができるまで繰り返せば、ハフマン木が出来上がります

以下に上記の手順を図示します。

1. 文字を出現頻度の多い順に書き並べる
   

   
   

2. 出現頻度の少ない順に 2 つずつ結んで節を作り、 2 つの文字の出現頻度の合計値を書き込む
   

   
   

3. 同じ手順を、すべての文字と節を結んで根ができるまで繰り返せば、ハフマン木が出来上がる
   

   
   

ハフマン木が作成できたら、根からスタートして、左に 0 を、右 1 を割り当て、根から目的の文字までの 0 と 1 を書き並べたものが、ハフマン符号になります。

以下のように、 A 、 B 、 C 、 D 、 E という文字のハフマン符号は、それぞれ 00 、 01 、 10 、 110 、 111 です。 ここでは、 D にたどる例を示しています。

仕組みが分かっていればできる問題に確実に正解する

前置きが長くなりましたが、平成 31 年度 春期 午後 問 8 「ハフマン符号を用いた文字列圧縮」を見てみましょう。

以下に、問題と解答へのリンクがありますので、問題にざっと目を通してください。 じっくり見ると時間がかかりますので、ざっとで OK です。

この問題で注目してほしいのは、プログラムの穴埋め（空欄 c 、 d 、 e 、 f ）もありますが、冒頭の空欄 a と b は、ハフマン符号の仕組みが分かっていればできることです。 それなら、冒頭の空欄 a と b に確実に解くことに集中しましょう。

空欄は、全部で 6 つあるので、空欄 a と b に正解して、残りの空欄 c 、 d 、 e 、 f の 1 つ以上に運よく正解できれば、全体の 50 % に達します。

以下は、問題に示されたハフマン木の例です。

先ほどの午前問題で示したハフマン木と比べて若干の違いがあり、出現頻度が多い文字を右側にしています（根からスタートして、左に 0 を、右 1 を割り当てるのは同じです）。 これは、問題に示されたプログラムの内容に合わせたからでしょう。

ただし、ハフマン符号の作り方の手順を体得していれば、この例に合わせてハフマン木を作れるはずです。

以下は、空欄 a 、 b がある設問 1 です。

文字の出現頻度は、

A = 1
B = 7
C = 3
D = 2

です。

これらを、この問題の例に合わせたハフマン木にすれば、空欄 a 、 b を解くことができます。 さあ、紙の上に絵を描いて、やってみましょう。

以下に、出来上がったハフマン木を示します。

A 、B 、 C 、 D という文字のハフマン符号は、それぞれ 010 、 1 、 00 、 011 です。

したがって、空欄 a の正解は、選択肢アです。

A 、 B 、 C 、 D という文字を 2 ビットの固定長で表現すると、全体で 13 文字あるので、

2 × 13 = 26 ビット

です。

ハフマン符号で表現した場合は、

010 という 3 ビットの A が 1 文字
1 という 1 ビットの B が 7 文字
00 という 2 ビットの C が 3 文字
011 という 3 ビットの D が 2 文字

なので、全体で

3 × 1 + 1 × 7 + 2 × 3 + 3 × 2 = 22 ビット

です。

圧縮率は、

22 ÷ 26 ≒ 0.85

です。 したがって、空欄 b の正解は、選択肢イです。 できましたね！

今回は、「試験の出題テーマをしっかりと学習しておく」ということの重要性と、「仕組みが分かっていればできる問題に確実に正解する」という解き方を紹介しました。

今後も、この連載では、アルゴリズム問題で最低でも 50 % 正解できる解き方を、あれこれと紹介していきます。 少しでも、皆様の参考になれば幸いです。

それでは、またお会いしましょう！

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この連載では、これまでに実施された基本情報技術者試験の過去問題を例にして、最低でも 50 % 正解できる解き方を紹介します。

今回は、現時点で入手できる最新の過去問題である令和元年度秋期「 Bitap 法による文字列探索」を取り上げます。

午後試験の配点と合格への戦略

以下は、基本情報技術者試験の午後試験の構成と配点を示したものです。

100 点満点で 60 点以上（ 60 % 以上の正解）が合格なのですが、苦手なアルゴリズム問題で 60 % 正解するのは至難の業でしょう。前半部の問 1 ～問 5 でガンバって 70 % 正解しましょう。そうすれば、アルゴリズム問題に 50 % 正解で全体で 60 % に達します（ソフトウェア開発でも 50 % 正解してくださいね！）。これが、合格への戦略です。

この連載では、アルゴリズム問題で最低でも 50 % 正解できる解き方を紹介します。

「こんな問題わかるか！」と言いたくなるような問題

令和元年度秋期のアルゴリズム問題（ 問 8 ）を見てみましょう。以下に、問題と解答へのリンクがありますので、問題にざっと目を通してください。じっくり見ると嫌になっちゃうと思いますので、本当にざっとでいいですよ。

問題を見たご感想は、いかがですか？ 「こんな問題わかるか！」と言いたくなるような問題だったでしょう。テーマは、 Bitap 法です。

シラバス（試験の出題テーマの細目を示した資料）にも Bitap 法という用語はありません。強いて言えば、シラバスの「文字列処理のアルゴリズム」という分野に「文字列照合」という用語が示されているので、それで出題されたのでしょう。

ただし、過去の試験に、 Bitap 法が出題されたことはありません。おそらく、これまでに、どんな教材でも、どんな講座でも、 Bitap 法を取り上げているものはないでしょう。 Bitap （ bit-parallel approximate pattern matching 、ビット並列近似パターンマッチング）法は、状態遷移という考え方を使って文字列探索を行うアルゴリズムです。

「こんな問題わかるか！」ですね。

試験には、ときどき「こんな問題わかるか！」と言いたくなるような問題が出ることがあります。そんなときは、頭ごなしに「できない」と決めつけずに、冷静になってください。

アルゴリズム問題は、選択問題ではなく必須問題（受験者の全員が解かなければならない問題）です。もしも、誰もできないような問題を出したら、その年度だけ合格率が極めて低くなってしまいます。それでは、出題者も困るでしょう。そうならないように、この手の問題は「何だかわからなくても説明された通りにやればできる」ようになっています。

何だかわからなくても説明された通りにやればできる（1）

まず、設問 1 の空欄 b がわかりやすいと思いますので、そこから解いていきましょう。以下に、プログラムの説明（該当箇所を抜粋）、プログラム、および空欄 b の解答群を示します。

○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)

プログラムの説明とプログラム（ご丁寧にも /* 初期化 */ というコメントまであります）を対応付けると、空欄 b で行われている処理が

Mask[] の全ての要素を “0”B に初期化

だとわかるでしょう。空欄 b の解答群を見ると、選択肢アの “0”B が適切です。何だかわからなくても説明された通りに（プログラムの説明の通りに）やって、正解を選べました。同様の解き方で、空欄 c と空欄 a も正解を選べるでしょう。

何だかわからなくても説明された通りにやればできる（2）

今度は、設問 2 です。これは、以下のプログラムで、 Mask[Index(Text[i])] と Status の値をトレース（処理の流れと変数の変化を追いかけること）せよ、という問題です。

これこそ正に、何だかわからなくても説明された通りに（プログラムの内容の通りに）やればできる、の好例です。プログラムの意味も、何をやっているかも、わからなくて構いません。

Mask[Index(Text[i])] の初期値を “10101”B とし、
Status の初期値を “1”B として
トレースすればよいのです。

○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)

以下は、プログラムをトレースした結果です。これによって、空欄 d 、空欄 e 、空欄 f の正解を選べます。

さあ、これで十分でしょう。

この問題には、設問 1 （ a 、 b 、 c ）、設問 2 （ d 、 e 、 f ）、設問 3 （ g 、 h 、 i ）という、全部で 9 つの選択項目がありますが、ここまでで 6 つに正解できました。それぞれの配点はわかりませんが（設問ごとの配点は公開されていません）、 9 つの内の 6 つに正解できたのですから、きっと 50 % に達したでしょう。

設問 3 は、正規表現という、これまた小難しそうなテーマをからめているので、できなくても気にしないでください。

試験問題の解説は、あくまでも参考としましょう

市販教材や Web 記事などで、アルゴリズム問題の解説を読むときに注意してほしいことがあります。それは、こういうことを言うと甚だ無責任であり申し訳ないのですが、「アルゴリズム問題の解き方は自分で見出してほしい」ということです。

市販教材 や Web 記事などのアルゴリズム問題の解説では「こうだから、これが適切である」のように正解をズバリと示しています。それを読んだ人は「どうして、こうだから、を見いだせる理由がわからない」と思うでしょう。

「こうだから」がわかるのは、解説者の経験です。経験が違う読者には、理解できない部分があっても当然です。このようなアルゴリズム問題の解説は、あくまで参考として、自分流の「こうだから」を見出してください。もちろん、この連載も同様です。

今回は、「こんな問題わかるか！」と言いたくなるような問題でも、「説明された通りにやればできる」という方法を紹介しました。

今後も、この連載では、アルゴリズム問題で最低でも 50 % 正解できる解き方を、あれこれと紹介していきます。少しでも、皆様の参考になれば幸いです。

それでは、またお会いしましょう！

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前回までで、試験の出題範囲をほぼ網羅して学習できました。最終回となる今回は、総仕上げとして、試験問題レベルの Python のプログラムにチャレンジしてみましょう。

問題

　次の Python プログラムの説明及びプログラムを読んで、設問に答えよ。

〔問題〕

　文字列の中から、回文（ palindrome ）を探して表示する関数 find_palindrome である。回文とは、先頭から読んだ文字の並びと末尾から読んだ文字の並びが一致する文字の並びのことである。ただし、ここでは次の条件を満たすものとする。

• 文字列は英字（ A ～ Z、 a ～ z ）、数字（ 0 ～ 9 ）、記号（ !”#%&'()*+、-./:+<=>?[]^_{|} ）及び空白文字から成る。
• 文字の並びを読むとき、英字の大文字と小文字は区別しない。
• 文字の並びを読むとき、記号及び空白文字は無視する。
• 回文は英数字で始まり英数字で終わる。ただし、英数字 1 文字は回文ではない。

　本問のプログラムが表示する回文の例を表 1 に示す。 No.1 で示す文字列において、文字の並び bc0cb は回文である。 c0c も回文であるが、本問のプログラムでは、文字列の先頭に最も近い文字から始まるものを表示する。また、 No.2 で示す文字列において、英字の大文字と小文字は区別しないので、文字の並び Bc0Cb は回文である。さらに、 No.3 で示す文字列において、英字の大文字と小文字を区別せず、かつ、記号及び空白文字を無視するので、文字の並び B!c0Cb は回文である。 No.4 で示す文字列において、文字列の先頭に最も近い b を先頭文字とする文字の並び bc0cb と bc0cb1bc0cb は、いずれも回文である。しかし、本問のプログラムでは、先頭文字位置が同じ回文が複数あれば、長さが最も短いものを表示する。

1. 関数 find_palindrome の仕様は、次のとおりである。ここで、引数の値に誤りはないものとする。

   機能

   文字列 text の中から、回文を探して表示する。文字列 text の中に複数の回文がある場合、先頭文字位置が文字列の先頭に最も近いものを表示する。さらに、先頭文字位置が同じ回文が複数あれば、長さが最も短いものを表示する。

   引数

   text 文字列

   　関数 find_palindrome は、関数 is_palindrome 及び関数 find_char を使用する。

2. 関数 is_palindrome の仕様は、次のとおりである。ここで、引数の値に誤りはないものとする。

   機能

   文字の並び chars の idx 以降が回文かどうかを判定する。

   引数

   chars 文字の並び

   idx チェックする先頭位置の添え字

   size チェックする文字数

   返却値

   回文の場合は 1

   回文でない場合は 0

3. 関数find_charの仕様は、次のとおりである。ここで、引数の値に誤りはないものとする。

   機能

   文字列 st の idx 以降で、文字 ch が最初に現れる位置を求める。ただし、英字の大文字と小文字は区別しない。

   引数

   st 文字列

   idx チェックする先頭位置の添え字

   ch 文字

   返却値

   文字 ch が現れる場合は、それが最初に現れる位置の添え字

   文字 ch が現れない場合は、 -1

4. プログラム中で使用している組み込み関数やメソッドの概要は、次のとおりである。

   s.isalnum()

   文字列sの内容がすべて英数字のとき、Trueを返し、それ以外のとき、Falseを返す。

   s.lower()

   文字列sの中にあるすべての英大文字を、英小文字に変換した文字列を返す。

   print(s, end = “”)

   文字列sを表示して、改行しない。

〔プログラム〕

def find_palindrome(text):
    for i in range(len(text)):
        if not text[i].isalnum():
            continue
        # ithは、文字列textの第i文字の添え字
        ith = i
        # hitは、第i文字と一致した文字の添え字
        hit = find_char(text, ith + 1, text[ith]) 
        while hit != -1:
            # psizeは、文字の並びの長さ
            psize = "［　　a　　］"
            if is_palindrome(text, ith, psize):
                while ith < hit + 1:
                    print(text[ith], end = "")
                    ith += 1
                print()
                return
            hit = find_char(text, hit + 1, text[ith])

def is_palindrome(chars, idx, size):
    l = idx
    r = idx + size - 1
    while l < r:
        while not chars[l].isalnum():
            l += 1
        while not chars[r].isalnum():
            r -= 1
        if "［　　b　　］":
            return 0
        l += 1
        r -= 1
    return 1

def find_char(st, idx, ch):
    for i in range(idx, len(st)):
        if "［　　c　　］":
          return i
    return -1

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			
イ　ith			
ウ　ith + 1
エ　hit - ith		
オ　hit - ith + 1

b に関する解答群

ア　l == r
イ　1 != r
ウ　chars[l] == chars[r]
エ　chars[l] != chars[r]
オ　chars[l].lower() == chars[r].lower()
カ　chars[l].lower() != chars[r].lower()

c に関する解答群

ア　ch == st[i]
イ　ch != st[i]
ウ　ch.lower() == st[i].lower()
エ　ch.lower() != st[i].lower()
オ　(ch == st[i].lower()) or (ch.lower() == st[i])
カ　(ch == st[i].lower()) and (ch.lower() == st[i])

解答と解説

空欄 a の解説

表 1 に示された「 abc0cbe 」という文字列から「 bc0cb 」という回文が表示される例を想定して、関数 find_palindrome の処理の流れを追いかけてみましょう。

1. 6 行目で、「 abc0cbe 」の先頭の「 a 」の添え字が変数 ith に格納されます。
2. 8 行目で、「 abc0cbe 」の先頭から 1 つ先を起点とした「 bc0cbe 」という文字列から先頭の「 a 」と、同じ文字があるかどうかが関数 find_char で検索されます。
   この場合は、見つからないので、関数 find_char の戻り値は -1 になり、それ以降にある while 文の処理は行われず、次の文字の処理に進みます。
3. 6 行目で、「 abc0cbe 」の 2 文字目の「 b 」の添え字が変数 ith に格納されます。
4. 8 行目で、「 abc0cbe 」の 2 文字目から 1 つ先を起点とした「 c0cbe 」という文字列から 2 文字目の「 b 」と、同じ文字があるかどうかが関数 find_char で検索されます。
   この場合は、「 b 」が見つかり、関数 find_char の戻り値は見つかった「 b 」の位置の添え字になり、それ以降の while 文の処理に入ります。
5. 11 行目で変数 psize に空欄 a の値を代入します。
6. 12 行目で変数 psize を関数 is_palindrome の第 3 引数に指定しています。関数の仕様を見ると、第 3 引数は、チェックする文字数です。
   ここでは、「 abc0cbe 」の「 bc0cb 」という文字の並びが回文かどうかをチェックします。

この文字の並びの長さは、「 bc0cb 」の先頭の「 b 」を指す添え字 ith と、末尾の「 b 」を指す添え字 hit の差、プラス 1 で求められます。したがって、空欄 a は、hit - ith + 1（選択肢オ）です。

空欄 b の解説

関数 is_palindrome では、文字列 chars を左端からたどる l と右端からたどる r を 1 つずつ変化させる while 文で、文字列 chars が回文かどうかをチェックしています。

左端からたどった文字はchars[l]であり、右端からたどった文字はchars[r]です。

空欄 b には、関数 is_palindrome が戻り値として 0 を返す条件が入ります。関数 is_palindrome の仕様を見ると、戻り値として 0 を返すのは、文字列 chars が回文でない場合です。

大文字と小文字が違っても同じとみなすので、空欄 b の条件は、小文字に統一して等しくないことをチェックするchars[l].lower() != chars[r].lower()（選択肢カ）です。

空欄 c の解説

関数 find_char は、引数で指定された文字列 st から文字 ch を見つけて、最初に見つかった位置の添え字を返します。

空欄 c は、st[i]の添え字を返す処理の条件です。大文字と小文字が違っても同じとみなすので、ch.lower() == st[i].lower()（選択肢ウ）です。

空欄 a ― オ
空欄 b ― カ
空欄 c ― ウ

いかがでしたか。 Python のプログラムを読み取って、問題を解けましたか？

もしも、プログラミングの学習を始めたばかりなら、スラスラできなくても当然です。同じ問題を、何度も繰り返し練習してください。時間はかかるかもしれませんが、必ずできるようになります。

この連載は、今回で最終回になります。これまで連載をお読みいただいた皆様に、この場をお借りして、厚く御礼申し上げます。

またどこかでお会いしましょう！

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このコーナーでは毎週月曜に午後の必須選択問題から 1 問ピックアップして出題し、 解答欄 を設け、読者の皆さまにも解答してもらっています！

今週の午後問題は「文字列の誤りの検出」でしたが、皆さん、手応えはいかがでしょうか?

金曜になりましたので、出題の 解答 と 矢沢久雄さんによる 解説 に加えて、皆さんの正解率を公開します。

今週の午後問題
2017 年度 秋期 文字列の誤りの検出

解答と解説

みんなの解答

ご解答いただいた皆さん、ありがとうございました！

手応えはいかがでしたでしょうか?

なお、以下はこの問題の IPA の講評です。今後の参考になれば幸いです。

2022 年度 下期試験向け今週の午後問題はこれで終了です！　この連載が過去問題に演習で使われることを願っています !!

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このコーナーでは毎週月曜に午後の必須選択問題から 1 問ピックアップして出題し、 解答欄 を設け、読者の皆さまにも解答してもらっています！

今週の午後問題は「ヒープの性質を利用したデータの整列」でしたが、皆さん、手応えはいかがでしょうか?

金曜になりましたので、出題の 解答 と 矢沢久雄さんによる 解説 に加えて、皆さんの正解率を公開します。

今週の午後問題
2018 年度 春期 ヒープの性質を利用したデータの整列

解答と解説

heap[tmp] ≦ heap[rchild(n)]

heap[lchild(n)] ≦ heap[rchild(n)]

| ▲ heap[tmp] > heap[n]
| | ･ swap (heap, n, tmp)
| +---
| | ･ return                /* downHeap から抜ける */
| ▼
| ･ n ← tmp

みんなの解答

ご解答いただいた皆さん、ありがとうございました！

手応えはいかがでしたでしょうか?

なお、以下はこの問題の IPA の講評です。今後の参考になれば幸いです。

来週は「アルゴリズム特集」の最終問題です！　試験期間が残りわずかになるので、腕試ししてみてください！

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このコーナーでは毎週月曜に午後の必須選択問題から 1 問ピックアップして出題し、 解答欄 を設け、読者の皆さまにも解答してもらっています！

今週の午後問題は「整数式の解析と計算」でしたが、皆さん、手応えはいかがでしょうか?

金曜になりましたので、出題の 解答 と 矢沢久雄さんによる 解説 に加えて、皆さんの正解率を公開します。

今週の午後問題
2018 年度 秋期 整数式の解析と計算

解答と解説

| | ▲ (chr = '+') or (chr = '-')
| | | ･ Priority[OpCnt] ← nest + 1
| |-+-----
| | | ･ Priority[OpCnt] ← nest + 2
| | ▼

| ▲ chr = '('
| | ･ nest ← nest + 10
| ▼
| ▲ chr = ')'
| | ･ nest ← nest – 10
| ▼

priLow + カッコの優先順位の値 > priHigh

カッコの優先順位の値 > priHigh - priLow

| ■ i: 1, i < OpCnt, 1
| | ▲ Priority[ip] < Priority[i]
| | | ･ ip ← i
| | ▼
| ■

Expression	[2] [×] [(] [-] [1] [)] 
Value[]         [2] [0] [1] [?] [?] [?] 
Operator[]	[×] [-] [?] [?] [?] [?]   OptCnt[2] 
Priority[]	[2] [11] [?] [?] [?] [?]  nest[1]

みんなの解答

ご解答いただいた皆さん、ありがとうございました！

手応えはいかがでしたでしょうか?

なお、以下はこの問題の IPA の講評です。今後の参考になれば幸いです。

来週もひきつづき「アルゴリズム問題」を出題します！　多くの方が苦手にしがちなので、これを機会にじっくり挑戦してみてください！

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今週の午後問題は「 ハフマン符号化を用いた文字列圧縮」でしたが、皆さん、手応えはいかがでしょうか？

金曜になりましたので、出題の 解答 と 矢沢久雄さんによる 解説 に加えて、皆さんの正解率を公開します。

今週の午後問題
2019 年度 春期 ハフマン符号化を用いた文字列圧縮

解答と解説

設問 1a

正解 ア

“ABBBBBBBCCCDD” という文字列のハフマン木は、以下のようになります。

このハフマン木をたどると、それぞれの文字のビット表現は、
“A” が 010
“B” が 1
“C” が 00
“D” が 011
なので、選択肢アが正解です。

• SortNode(size, parent, freq, nsize, node)
■ "[   c   ]"
| ･ i ← node[0]    /* 最も小さい値をもつ要素組の要素番号 */
| ･ j ← node[1]    /* 2 番目に小さい値をもつ要素組の要素番号 */
| ･ left[size] ← i
| ･ right[size] ← j
| ･ freq[size] ← freq[i] + freq[j] /* 子の値の合計 */
| ･ parent[i] ← size   /* 子に親の節の要素番号を格納 */
| ･ parent[j] ← size   /* 子に親の節の要素番号を格納 */
| ･ size + size + 1
| ･ SortNode(size, parent, freq, nsize, node)
■

みんなの解答

ご解答いただいた皆さん、ありがとうございました！

手応えはいかがでしたでしょうか？

なお、以下はこの問題の IPA の講評です。今後の参考になれば幸いです。

来週もひきつづき「アルゴリズム問題」を出題します！　多くの方が苦手にしがちなので、これを機会にじっくり挑戦してみてください！

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今週の午後問題は「 SSH による通信」でしたが、皆さん、手応えはいかがでしょうか？

金曜になりましたので、出題の 解答 と 矢沢久雄さんによる 解説 に加えて、皆さんの正解率を公開します。

今週の午後問題
2017 年度 秋期 SSH による通信

解答と解説

みんなの解答

ご解答いただいた皆さん、ありがとうございました！

では、正解率はいかがだったでしょうか？

なお、以下はこの問題の IPA の講評です。今後の参考になれば幸いです。

来週からは「アルゴリズム問題」を特集します！　多くの方が苦手にしがちなので、これを機会にじっくり挑戦してみてください！

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