基本情報技術者・午後過去問（2019春）・解答例についてソースコード付きで解説します。
【問題１】平成31年 春期 基本情報技術者 午後 問09
次のC言語プログラムの説明及びプログラムを読んで，設問１，２に答えよ。
入力ファイルを読み込んで，文字コードごとの出現回数を印字するプログラムである。
| – | 〔プログラムの説明〕 |
|---|---|
| (1) | 入力ファイルは，バイナリファイルとして読み込む。 入力ファイル中の各バイトの内容（ビット構成）に制約はない。入力ファイル名は，#define で指定する。 |
| (2） | 入力ファイル中の各バイトについて，文字コード（16 進数 00 ～ FF で表示する）ごとの出現回数を求めて印字する。印字例を，図１に示す。 |
| (3) | 印字様式を次に示す（①～③は，プログラム中の記号を指している）。1 行目に，処理したバイト数を①の形式で印字する。3 行目以降に，出現回数とその文字コードを②の形式で印字する。 ただし，文字コードが 20～ 7E の場合は，文字コードの後にそれが表す文字（文字は， この冊子の末尾にあるアセンブラ言語の仕様の 1.3 で規定するもの）を③の形式で印字する。文字コードは，64 行× 4 列の範囲に，上から下， 左から右に文字コードの昇順となるように並べる。 |
| (4) | プログラム中で使用している関数 fgetc(s) は，ストリーム s から１文字を読み込んで返す。 ストリームが入力ファイルの終わりに達しているときは EOF を返す。 |
| (5) | 入力ファイルのサイズは，long 型（32 ビットとする）で表現できる数値の範囲を超えないものとする。 |
870 bytes processed・・・①
0 00 0 40 '@' 0 80 0 C0
0 01・・・② 0 41 'A' ・・・③ 1 81 0 C1
0 02 0 42 'B' 3 82 0 C2
0 03 1 43 'C' 4 83 0 C3
︙
1 3E '>' 0 7E '~' 1 BE 0 FE
0 3F '?' 0 7F 0 BF 0 FF
0 40 '@' 0 80 0 C0 1985365600 100
プログラム
#include <stdio.h>
#define InName "sample.c"/* 入力ファイル名 */
int main() {
FILE *infile;
int chr, i;
long cnt;
long freq[256]; /* freq[i]: 文字コード i の出現回数 */
for (chr = 0; chr <= 255; chr++)
freq[chr] = 0;
infile = fopen(InName, "rb");
cnt = 0;
while ((chr = fgetc(infile)) != EOF) {
cnt++;
freq[chr]++;
}
fclose(infile);
printf(" %10ld bytes processed\n\n", [a]);
for (i = 0; i <= 64; i++) {
for (chr = i; chr <= [ｂ] ; chr += [ｃ] ) {
if ((0x20 <= chr) && (chr <= 0x7E))
printf(" %10ld %02X '%c'", freq[chr], chr, chr);
else
printf(" %10ld %02X", freq[chr], chr);
}
printf("\n");
}
return 0;
}
a に関する解答群
ア cnt – 1 イ cnt ウ cnt + 1
ア cnt – 1 イ cnt ウ cnt + 1
b，c に関する解答群
ア 4 イ 64 ウ 256
エ i + 4 オ i + 64 カ i + 192
【解答１】
a=イb=カc=イ
#include <stdio.h>
#define InName "C:\\github\\sample\\cpp\\fe\\2018_2\\sample.c"/* 入力ファイル名 */
int main() {
FILE *infile;
int chr, i;
long cnt;
long freq[256]; /* freq[i]: 文字コード i の出現回数 */
for (chr = 0; chr <= 255; chr++)
freq[chr] = 0;
infile = fopen(InName, "rb");
cnt = 0;
while ((chr = fgetc(infile)) != EOF) {
cnt++;
freq[chr]++;
}
fclose(infile);
printf(" %10ld bytes processed\n\n", cnt);
for (i = 0; i <= 64; i++) {
for (chr = i; chr <= i + 192 ; chr += 64 ) {
if ((0x20 <= chr) && (chr <= 0x7E))
printf(" %10ld %02X '%c'", freq[chr], chr, chr);
else
printf(" %10ld %02X", freq[chr], chr);
}
printf("\n");
}
return 0;
}
870 bytes processed
0 00 0 40 '@' 0 80 0 C0
0 01 0 41 'A' 1 81 0 C1
0 02 0 42 'B' 3 82 0 C2
0 03 1 43 'C' 4 83 0 C3
0 04 0 44 'D' 0 84 0 C4
0 05 3 45 'E' 1 85 0 C5
0 06 2 46 'F' 0 86 0 C6
0 07 0 47 'G' 2 87 0 C7
0 08 0 48 'H' 0 88 0 C8
0 09 3 49 'I' 1 89 0 C9
34 0A 0 4A 'J' 1 8A 0 CA
0 0B 0 4B 'K' 0 8B 0 CB
0 0C 1 4C 'L' 0 8C 0 CC
34 0D 0 4D 'M' 1 8D 0 CD
0 0E 2 4E 'N' 0 8E 0 CE
0 0F 1 4F 'O' 1 8F 0 CF
0 10 0 50 'P' 1 90 0 D0
0 11 0 51 'Q' 0 91 0 D1
0 12 0 52 'R' 0 92 0 D2
0 13 0 53 'S' 0 93 0 D3
0 14 0 54 'T' 0 94 0 D4
0 15 0 55 'U' 2 95 0 D5
0 16 0 56 'V' 1 96 0 D6
0 17 0 57 'W' 1 97 0 D7
0 18 2 58 'X' 0 98 0 D8
0 19 0 59 'Y' 0 99 0 D9
0 1A 0 5A 'Z' 0 9A 0 DA
0 1B 6 5B '[' 2 9B 0 DB
0 1C 15 5C '\' 0 9C 0 DC
0 1D 6 5D ']' 0 9D 0 DD
0 1E 0 5E '^' 1 9E 0 DE
0 1F 1 5F '_' 0 9F 0 DF
250 20 ' ' 0 60 '`' 0 A0 0 E0
1 21 '!' 5 61 'a' 1 A1 0 E1
12 22 '"' 3 62 'b' 0 A2 0 E2
2 23 '#' 28 63 'c' 0 A3 8 E3
0 24 '$' 7 64 'd' 1 A4 0 E4
6 25 '%' 28 65 'e' 1 A5 6 E5
2 26 '&' 23 66 'f' 0 A6 2 E6
2 27 ''' 4 67 'g' 0 A7 1 E7
16 28 '(' 20 68 'h' 0 A8 0 E8
16 29 ')' 29 69 'i' 0 A9 0 E9
5 2A '*' 0 6A 'j' 0 AA 0 EA
10 2B '+' 0 6B 'k' 1 AB 0 EB
8 2C ',' 15 6C 'l' 0 AC 0 EC
0 2D '-' 5 6D 'm' 1 AD 0 ED
2 2E '.' 26 6E 'n' 1 AE 0 EE
4 2F '/' 9 6F 'o' 0 AF 0 EF
14 30 '0' 10 70 'p' 1 B0 0 F0
5 31 '1' 6 71 'q' 0 B1 0 F1
8 32 '2' 34 72 'r' 0 B2 0 F2
0 33 '3' 8 73 's' 1 B3 0 F3
2 34 '4' 15 74 't' 0 B4 0 F4
3 35 '5' 3 75 'u' 0 B5 0 F5
3 36 '6' 0 76 'v' 0 B6 0 F6
1 37 '7' 1 77 'w' 0 B7 0 F7
1 38 '8' 2 78 'x' 0 B8 0 F8
1 39 '9' 1 79 'y' 0 B9 0 F9
2 3A ':' 0 7A 'z' 1 BA 0 FA
21 3B ';' 4 7B '{' 0 BB 0 FB
6 3C '＜' 0 7C '|' 1 BC 0 FC
14 3D '=' 4 7D '}' 0 BD 0 FD
1 3E '>' 0 7E '~' 1 BE 0 FE
0 3F '?' 0 7F 0 BF 0 FF
0 40 '@' 0 80 0 C0 1985365600 100
【問題2】
次の記述中の に入れる正しい答えを， 解答群の中から選べ。ここで，記述中の と には，設問１の正しい答えが入っているものとする。
文字コードを出現回数の降順に並べて印字する処理を追加する。追加した処理による印字例を， 図２に示す。印字の様式は，文字コードの並び順を除いて， 図１の３行目以降の様式と同じである。 同じ出現回数の文字コードは，それらを文字コードの昇順に並べる。
図２
追加した処理による印字例（出現回数順）
この処理のために，プログラムの行①の直後に，次の宣言を追加する。
int ih, ix, code[256];
さらに，プログラムの行②の位置に，次の整列処理部を追加する。
〔整列処理部〕
for（i = Ø; i <=255; i++)
code[i] = i;
③→ ih = 256;
④→ while (ih > Ø) {
⑤→ for（i = Ø; i < ih; i++) {
⑥→ if (freq[i] < freq[i+1]) {
Swap(code[i], code[i+1]);
Swap(freq[i], freq[i+1]);
⑦→
}
}
⑧→ ih--;
}
printf("\n");
for (i =Ø; i < 64; i++) {
for (chr = i; chr <= ; chr += ) {
if ((Øx2Ø <= code[chr]) && (code[chr] <= Øx7E))
printf(" %1Øld %Ø2X '%c'", freq[chr], code[chr], code[chr]);
else
printf(" %1Øld %Ø2X ", freq[chr], code[chr]);
}
printf("\n");
}
ここで，整列処理部で使用する Swap(x, y) は，x と y の内容を入れ替えるために用意したマクロである。
整列処理部では，整列対象のデータ数が比較的少なく，また同じ出現回数の文字コードは 元の並び順が維持されるので，バブルソートを使用している。
行④の while 文のブロックを１回実行すると，配列の走査範囲（要素番号 0 ～ ih）中の 出現回数の最小値とその文字コードが，要素番号 ih の位置に置かれ，配列の走査範囲が 1 だけ狭められる。 これを繰り返して整列を行う。この処理では while 文のブロックの実行回数は常に［ｄ］回となる。
ここで，while 文のブロックの１回の繰返しにおいて，行⑥の if 文のブロック内の処理が 最後に実行されたときの i の値を ix とすると，行⑤の for 文のブロックの実行が終了した時点で， 配列 freq の要素番号［ｅ］以降の要素の値は整列済みとなっている。これを利用して， 整列処理部を表１に示すように変更すれば，while 文のブロックの実行回数を減らせる可能性がある。
| 整列処理部の変更内容 | 処置変更内容 |
|---|---|
| ［ｆ］の直後に追加 | ix = Ø |
| 行⑦の位置に追加 | ix = i; |
| 行⑧を置換え | ［ｇ］ |
d に関する解答群
ア 253 イ 254 ウ 255 エ 256
ア 253 イ 254 ウ 255 エ 256
e に関する解答群
ア 256－ix イ ix－1 ウ ix エ ix＋1
f に関する解答群
ア 行③ イ 行④ ウ 行⑤
g に関する解答群
ア ih = ix - 1 イ ih = ix ウ ih = ix + 1 エ ix = ih
【解答2】
ウエイイ
ix＋1 行④ ih = ix
#include <stdio.h>
#define InName "C:\\github\\sample\\cpp\\fe\\2018_2\\sample2.c"/* 入力ファイル名 */
void Swap(int *x, int *y)
{
int temp;
temp = *x; /* xが指す変数の値を退避 */
*x = *y; /* yが指す変数の値をxが指す変数に代入 */
*y = temp; /* tempに退避しておいたxが指す変数の値をyが指す変数に代入*/
}
int main() {
FILE *infile;
int chr, i;
long cnt;
long freq[256]; /* freq[i]: 文字コード i の出現回数 */
int ih, ix, code[256];
for (chr = 0; chr <= 255; chr++)
freq[chr] = 0;
infile = fopen(InName, "rb");
cnt = 0;
while ((chr = fgetc(infile)) != EOF) {
cnt++;
freq[chr]++;
}
fclose(infile);
printf(" %10ld bytes processed\n\n", cnt);
for (i = 0; i <= 64; i++) {
for (chr = i; chr <= i + 192 ; chr += 64 ) {
if ((0x20 <= chr) && (chr <= 0x7E))
printf(" %10ld %02X '%c'", freq[chr], chr, chr);
else
printf(" %10ld %02X", freq[chr], chr);
}
printf("\n");
}
// ここから機能追加
for(i = 0; i <=255; i++)
code[i] = i;
ih = 255;
while(ih > 0) {
for(i = 0; i < ih; i++) {
if(freq[i] < freq[i+1]) {
Swap(&code[i], &code[i+1]);
Swap(&freq[i], &freq[i+1]);
}
}
ih--;
}
printf("\n");
for (i = 0; i < 64; i++) {
for (chr = i; chr <= i + 192 ; chr += 64 ) {
if ((0x20 <= code[chr]) && (code[chr] <= 0x7E))
printf(" %10ld %02X '%c'", freq[chr], code[chr], code[chr]);
else
printf(" %10ld %02X ", freq[chr], code[chr]);
}
printf("\n");
}
return 0;
}
#include <stdio.h>
#define InName "C:\\github\\sample\\cpp\\fe\\2018_2\\sample2.c"/* 入力ファイル名 */
void Swap(int *x, int *y)
{
int temp;
temp = *x; /* xが指す変数の値を退避 */
*x = *y; /* yが指す変数の値をxが指す変数に代入 */
*y = temp; /* tempに退避しておいたxが指す変数の値をyが指す変数に代入*/
}
int main() {
FILE *infile;
int chr, i;
long cnt;
long freq[256]; /* freq[i]: 文字コード i の出現回数 */
int ih, ix, code[256];
for (chr = 0; chr <= 255; chr++)
freq[chr] = 0;
infile = fopen(InName, "rb");
cnt = 0;
while ((chr = fgetc(infile)) != EOF) {
cnt++;
freq[chr]++;
}
fclose(infile);
printf(" %10ld bytes processed\n\n", cnt);
for (i = 0; i <= 64; i++) {
for (chr = i; chr <= i + 192 ; chr += 64 ) {
if ((0x20 <= chr) && (chr <= 0x7E))
printf(" %10ld %02X '%c'", freq[chr], chr, chr);
else
printf(" %10ld %02X", freq[chr], chr);
}
printf("\n");
}
// ここから機能追加
for(i = 0; i <=255; i++)
code[i] = i;
ih = 255;
while(ih > 0) {
ix = 0;
for(i = 0; i < ih; i++) {
if(freq[i] < freq[i+1]) {
Swap(&code[i], &code[i+1]);
Swap(&freq[i], &freq[i+1]);
ix = i;
}
}
ih = ix;
}
printf("\n");
for (i = 0; i < 64; i++) {
for (chr = i; chr <= i + 192 ; chr += 64 ) {
if ((0x20 <= code[chr]) && (code[chr] <= 0x7E))
printf(" %10ld %02X '%c'", freq[chr], code[chr], code[chr]);
else
printf(" %10ld %02X ", freq[chr], code[chr]);
}
printf("\n");
}
return 0;
}
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コメント
③→ ih = 256;
は誤植ですよね？