授業資料/11

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インデント(行頭からの字下げ): 細かいテクニック
プログラムの機能を部品化する
今日の総仕上げ
レポート
- レポート課題
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インデント(行頭からの字下げ): 細かいテクニック †

これまでのサンプルプログラムなどで，for文や if 文の中身が適切に「行頭から字下げ(インデント)」されていることに着目しよう．

これはその文などの「有効範囲」を示す，古くから伝わるベタなテクニックである．

そして，これによって，インデントを見ただけでプログラムの構造がわかる．こうしておけば，「end がありません」というエラーや，「どこまでが for の範囲だろう」などの悩みなどと無縁になれる．つまり，

適切なインデントが，まっとうなプログラミングの第一歩

なのである．

インデントに手間がかかるのでは? という疑問もあるだろうが，エラーに悩む時間の長さを考えれば，インデントの手間など微々たるものだ．だから，次のようにも言ってもよいだろう．

初心者はエラーに悩む前にきちんとインデントすべし.

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プログラムの機能を部品化する †

さて，今回はプログラムの機能を部品扱いできるというとても重要な話だ．これができないと，プログラムはたちまちだらだらと長くてわかりにくいものとなり，扱い難いリヴァイアサンと化してしまうだろう．

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機能単位として関数を定義: def †

一定の機能を果たす小さなプログラム部分を，関数として定義する方法を学ぼう．

文法は簡単で，

def 関数名 ( 入力変数名1, 入力変数名2, ... )
　　　　この関数の動作, 計算など
　　　　return 出力値
end

となる．青字の部分は自分で変えられるところだ．

関数の「入力変数名」はその関数定義の中で「のみ」有効だ．数学っぽいね．

実習: 以下のサンプルを動かしつつ，理解しよう．

数字の集合を与えるとその平均を返す関数を作ってみる．

まず，関数部分だけ書いてみると，次のようになるだろう．

もちろん，これをプログラムの中で使わないと意味が無い．そこで，どう使えるのか，下の例を見てみよう．

実際にこのプログラムを動かすと，

9.4

という結果が出てくるはずだ．

こんな感じで関数を作って使うことが出来る．

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関数のなにがありがたいの？面倒なだけじゃ？ †

いやいや，そんなことはない．次のような例を考えてみよう．

実習: 以下のサンプルを動かしつつ，理解しよう．

数字の集合をもらってその平均を返す仕事をしよう．ただし，与えられる集合がたとえば 5個ほどあるとしよう．

def 機能を使わずにプログラムを書くとすると，次のようになるはずだ．

… 同じことを何回も書いていて，非常に馬鹿馬鹿しいことがよくわかる. しかも，どこかを修正しようとしたら，修正漏れなどのミスが発生しやすいことも理解できるだろう．

そこで，関数 def を使ってみた次の例を見てみよう．

短く書けるだけでなく，なにより「わかりやすい」し，「同じことを書かずに済むので，修正ミスが発生しにくい」.

以上のことを踏まえてよく考えてみると，

同じことは書くな！

そういう時は def を使って一回で！

ということになる．

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練習問題 †

数字の集合を与えるとその二乗平均を返す関数を作ってみよう(各要素の二乗したもの，の平均)．そして，上のようにして，それを使ってみるサンプルプログラムを書いてみよう．

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練習問題 †

数字の集合を与えるとその平均を返す関数とその二乗平均を返す関数とを使って，数字の集合を与えるとその分散を返す関数を作ってみよう．サンプルについても同様に．

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def を使って関数を作るときの，関数の出力値について †

関数の出力は基本「何でもあり」だ．そして，その中で初心者が気づきにくいがとても便利なものに，真偽値 がある．これは「Yes? No?」を判定するような関数としてとてもとても便利に使える．

では，まず先に，

Ruby では真は true で，偽は false で表す

と覚えておこう．これを覚えたら，次のサンプルを見て理解しよう．

実習: 以下のサンプルを動かしつつ，理解しよう．

数字の集合を与えると，「その最後の要素が，平均より大きいか？」を判定する関数を作ってみよう．先の平均を与える関数を利用すればとても簡単に次のように書ける．

真偽値を返すということがなんとなくでもわかったと思う．

そして次は「これが何の役に立つのか？」である. 答えは簡単で，

真偽値を返す関数は，if 文の判断部分で使える

のである．それについては，次のサンプルを見てみよう．

実習: 以下のサンプルを動かしつつ，理解しよう．

数字の集合を与えると，「その最後の要素が平均より大きかったら大きさが平均である要素を最後尾に付け足し，そうでなかったら最後尾の要素を取り去る」という関数をつくろう．これには，上のプログラム例に少し付け足せばできるはずだ．

さて，この例を見ると，複雑な判断を伴う問題だったが def を使うことで自然にプログラムが作れた，ということがわかる．これは，

複雑な判断があるときも def で問題を段階的にわけてお手軽に！

という感じになるだろうか(…だんだん通販番組みたいになってきた)

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今日の総仕上げ †

正整数 n を与えると，n が素数かどうかを真偽値で返す関数をつくろう．
もちろん，たしかに正しく動くかどうか確かめておこう．

正整数 n を与えると，2以上 n以下の素数の二乗和を求める関数を作ろう．
もちろん，たしかに正しく動くかどうか確かめておこう．

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レポート †

以下の課題について，あたうかぎり賢明な調査と考察と実行をし，

ExpMath1-Report-11

という題名をつけて e-mail にて教官にレポートとして提出せよ．なお，各自の

所属(学部，学科)
学籍番号
学年
氏名

を書くのを忘れないように.

自分のレポート作成ツールセットを記載せよ(もちろん，今回のレポートもそのツールセットを使って作成すること)．

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レポート課題 †

実習で出てきた練習問題等に対しての，自分の解答プログラムと，その結果を示せ．
1. のプログラムを「詳細に」解説せよ．

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about Icons, ClipArts †

For details, see this.

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インデント(行頭からの字下げ): 細かいテクニック †

プログラムの機能を部品化する †

機能単位として関数を定義: def †

関数のなにがありがたいの？ 面倒なだけじゃ？ †

練習問題 †

練習問題 †

def を使って関数を作るときの，関数の出力値について †

今日の総仕上げ †

レポート †

レポート課題 †

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関数のなにがありがたいの？面倒なだけじゃ？ †