配列内に指定の値が存在するかを探索する_1（線形探索）
gifu_shino.gキーボードから入力された整数値が、
用意された配列内に存在するかを探索してみます。
探索方法は、
入力値と配列内数値の先頭から末尾まで
順番に比較していき、同値が存在した場合、その位置をキープします。
※配列内に入力値との同値が複数個存在する場合は、
どのように処理（表示）するかによりアルゴリズムが変わりますね。
１．最初に見つかった位置を探索位置とする
２．最後に見つかった位置を探索位置とする
３．見つかった全ての位置を探索値とする
などです。
では、まず１．２．の条件での探索をプログラムしてみます。
・プロジェクトを作成します。
Visual Studio 2022を起動し、
新しいプロジェクトを作成します。
・プロジェクトタイプ："コンソールアプリ"
・プロジェクト名："ct_105_1"
とします。
※プロジェクトの作成方法は、PCでC言語基礎編の
・２つの入力値（整数値）の四則演算結果を表示する
を参考にして下さい。
・プログラム記述・編集画面が表示されるので、
以下のプログラムを記述します。
プログラムの記述内容
// 配列内より指定の値の有無を探索する_1
#include <iostream>
int main()
{
// 変数宣言と初期化
int array[] = { 1,2,3,4,5,6,7,3,9,10 };
int target;
int num;
int position = -1;
// キーボードからの探索数値を受け取る
printf("探索数値：");
scanf_s("%d", &target);
// array配列の要素数を取得
num = sizeof(array) / sizeof(array[0]);
// 配列内を探索ループ
for (int i = 0; i < num; i++) {
if (target == array[i]) {
position = i + 1;
break;
}
}
// 探索結果の表示
if (position == -1) {
printf("探索対象数値はありませんでした\n");
}
else {
printf("対象数値は%d番目にありました\n", position);
}
return EXIT_SUCCESS;
}
簡単なプログラム解説です。
・変数宣言と初期化
int array[] = { 1,2,3,4,5,6,7,3,9,10 };
探索対象とする配列を宣言します。
※数値 3 を２カ所に設定してあります。
int target;
キーボートから入力された探索対象数値を格納
int num;
ループ回数に利用する配列の要素数を格納するための変数
int position = -1;
探索結果とした配列内に対象が存在した場合、その添え字を格納する変数
添え字は 0 から始まるので、探索失敗を確認できるよう
-1 を初期設定しています。
・キーボードからの探索数値を受け取る
printf("探索数値：");
scanf_s("%d", &target);
キーボードからの入力待ちであることがわかるよう、
画面に、"探索数値："と入力促進表示をし、
キーボードからの入力値を変数 target に格納します。
・array配列の要素数を取得
num = sizeof(array) / sizeof(array[0]);
この式によって、配列内の要素数を取得し、
変数 num に格納します。
・配列内の探索ループ
for (int i = 0; i < num; i++) {
if (target == array[i]) {
position = i + 1;
break;
}
}
変数 i を要素番号指定変数 array[i] として、
配列の先頭 array[0] から 末尾の array[9] まで
キーボードから入力された値と格納している
変数 target と比較しながら進めます。
この時、変数 target と配列 array[i] とが一致した場合、
変数 position に添え字 + 1 の値を位置として格納します。
１．最初に見つかった位置を探索位置とする場合には、
この時点で break文を発行してループ処理をから脱出します。
※繰り返し文内で、break文が発行（’実行）されると、
その繰り替えし（ループ）はその時点で終了し、
ループを抜けた次の文へと処理が移ります。
２．最後に見つかった位置を探索位置とする場合には、
この break文 を発行せず、繰り返し処理を継続させます。
これにより、変数 position には、
最後に見つかった位置を格納することができます。
※以下のような、break文の無いループ（for( )）文に書き換えます。
// 配列内を探索ループ
for (int i = 0; i < num; i++) {
if (target == array[i]) {
position = i + 1;
}
}
・探索結果の表示
if (position == -1) {
printf("探索対象数値はありませんでした\n");
}
else {
printf("対象数値は%d番目にありました\n", position);
}
ループが完了した段階で、
変数 position が -1 の場合、探索対象は見つかっておらず、
変数 position が -1 以外の場合、探索成功で、
この変数内にその位置（添え字 + 1）が格納されていますので、
変数 position を確認し、その内容に合わせ表示します。
・実行してみます。
上段メニュー"デバッグ(D)"のサブメニューより、
"デバッグなしで開始(H)"を選択します。
・実行結果は、デバッグコンソール画面が開き表示されます。
※この画面は、何かのキーを打鍵することで閉じることができます。
※この実行では、探索値として 3 を入力し、
１．最初に見つかった位置を探索位置とする場合として、
最初の3の位置で、"3番目" と表示されます。
※この実行では、探索値として 3 を入力し、
２．最後に見つかった位置を探索位置とする場合として、
最後の3の位置で、"8番目" と表示されます。
※この実行では、探索値として 15 を入力し、
配列内に対象数値がありませんので、
"ありませんでした" と表示されます。
残りの、３．全ての位置を探索値とする場合の
プログラムをしてみます。
・プロジェクトを作成します。
Visual Studio 2022を起動し、
新しいプロジェクトを作成します。
・プロジェクトタイプ："コンソールアプリ"
・プロジェクト名："ct_105_2"
とします。
・プログラム記述・編集画面が表示されるので、
以下のプログラムを記述します。
プログラムの記述内容
// 配列内より指定の値の有無を探索する_2
#include <iostream>
int main()
{
// 変数宣言と初期化
int array[] = { 1,2,3,4,5,6,7,3,9,10 };
int target;
int num;
int position = -1;
int quantity = 0;
// キーボードからの探索数値を受け取る
printf("探索数値：");
scanf_s("%d", &target);
// array配列の要素数を取得
num = sizeof(array) / sizeof(array[0]);
// 配列内を探索ループ
for (int i = 0; i < num; i++) {
if (target == array[i]) {
position = i + 1;
printf("%d番目 ", position);
quantity += 1;
}
}
// 探索結果の表示
if (quantity == 0) {
printf("探索対象数値はありませんでした\n");
}
else {
printf("対象数値は%d個ありました\n", quantity);
}
return EXIT_SUCCESS;
}
１つ目のプログラムとの変更点のみのプログラム解説です。
・変数宣言と初期化
int quantity = 0;
探索で見つかった個数を格納するための変数
初期値は 0 （0個）としておきます。
・配列内を探索ループ
for (int i = 0; i < num; i++) {
if (target == array[i]) {
position = i + 1;
printf("%d番目 ", position);
quantity += 1;
}
}
見つかった場合、ループ時にその位置を画面表示します。
また、見つかった数として、変数quantity を 1 カウントアップします。
・探索結果の表示
if (quantity == 0) {
printf("探索対象数値はありませんでした\n");
}
else {
printf("対象数値は%d個ありました\n", quantity);
}
探索の成功失敗の判定を、変数 position から
変数 quantity に変更し、見つかった個数で判断します。
見つかった場合の位置は、探索ループで表示済みなので、
見つかった数（変数 quantity）を表示するように変更してみました。
・実行してみます。
上段メニュー"デバッグ(D)"のサブメニューより、
"デバッグなしで開始(H)"を選択します。
・実行結果は、デバッグコンソール画面が開き表示されます。
※この実行では、３．全ての位置を探索値とする場合として、
探索値として 3 を入力し場合で、
"3番目" "8番目" "対象数値は2個ありました" と表示されます。
※この画面は、何かのキーを打鍵することで閉じることができます。
