演習 13 - C プログラミング Web ページ

C プログラミング (C Programming)

[2020/07/08, H.Aman]

[14] 構造体演習課題

〆切は 7/17（金）14:10 です．

演習 1
サンプルプログラム③（sample3.cです．sample1.c ではありません）を別名（ex01.c）にコピーし，これを書き換えて
以下の手順に従って複数の有理数の合計を出力するようにしなさい．
なお，入力の終わりは「分子が 0 の有理数」を入力した時点とする．
【手順】（すべて main 関数内で実行）
1. 有理数 sum を用意し，0 に初期化する（分子を 0，分母を 1 とする）．
```
 sum.a = 0;
 sum.b = 1;
```
2. 以下の i, ii, iii を無限ループ while(1){ ... } で繰り返す．
  1. 有理数 x を読み込む．
  2. もし x.a == 0 ならば break; を実行して無限ループから脱出する．
  3. sum + x を改めて sum に代入する．
    有理数の足し算は関数 add を使う必要があることに注意（このまま + と書いても動きません）．
3. sum の値を出力する．
入出力例（キーボードからの入力は赤色）
```
 有理数の分子と分母を入力してください：1 2
 有理数の分子と分母を入力してください：3 4
 有理数の分子と分母を入力してください：5 6
 有理数の分子と分母を入力してください：7 8
 有理数の分子と分母を入力してください：0 0
 入力された有理数の合計 = 71/24
```
上の入出力例は以下の結果を示している：
演習 2
まず，このプログラム（ex02.c）をダウンロードしなさい．
これはサンプルプログラム③を以下の点で変更したものとなっている．
ただし，関数 sub と div は未完成なので，これらを完成させなさい．
【サンプルプログラム③からの変更点】
- 最大公約数を求める関数 gcd において，引数 a, b が負の場合でも対応できるよう変更（変更済み）．
- 有理数の引き算を行うための関数 sub を新しく作成（未完成）．
- 有理数の掛け算を行うための関数 mul を新しく作成（作成済み）．
- 有理数の割り算を行うための関数 div を新しく作成（未完成）．
- main 関数で，有理数の足し算以外の計算も行う（関数を呼出す）ように変更（変更済み）．
- 計算式の表示を行うための関数 print_expression を新しく作成（作成済み）．
入出力例（キーボードからの入力は赤色）
```
 有理数 x の分子と分母を入力してください：6 8
 有理数 y の分子と分母を入力してください：8 16
 3/4 + 1/2 = 5/4
 3/4 - 1/2 = 1/4
 3/4 * 1/2 = 3/8
 3/4 / 1/2 = 3/2
```

演習 3
まず，このプログラム（ex03.c）をダウンロードしなさい．
このプログラムはサンプルプログラム④ を次の点で変更したものとなっている．
ただし，関数 print_neighbor は未完成なので，これを完成させなさい（現時点では，全員分の名前が表示されるだけになっている）．
【サンプルプログラム④からの変更点】
- マクロ MAX を 6 に変更（変更済み）．
- プレイヤー情報をデータファイルから読み込むように変更（変更済み）．
- 近くにいるプレイヤーを表示するための関数 print_neighbor を新しく作成（未完成）
- main 関数において，print_neighbor を呼出すように変更（変更済み）．
【関数 print_neighbor の仕様】
- 引数 a[] ：全プレイヤーの情報が入った配列
- 引数 k ：注目するプレイヤーの配列内での添字
- 機能： a[k] に該当するプレイヤーの近くにいるプレイヤーの名前を表示する（実行例を参照のこと）．
  ただし，ここでいう「近くにいる」とは，両者の x 座標の差を dx として， y 座標の差を dy としたとき， dx*dx + dy*dy < 10 が成立する場合をいう．
- 注意点： a[k] 自身（本人）を近くにいるプレイヤーとして表示してはいけません．
入出力例（キーボードからの入力は赤色）
```
 データファイル名を入力してください：data3.txt
 データファイルから 6 人分のデータを読み込みました．

 aman さんの近くにいる人（たち）：shiro さん；
 taro さんの近くにいる人（たち）：saburo さん； goro さん；
 jiro さんの近くにいる人（たち）：
 saburo さんの近くにいる人（たち）：taro さん； goro さん；
 shiro さんの近くにいる人（たち）：aman さん；
 goro さんの近くにいる人（たち）：taro さん； saburo さん；
```
（上の実行で使っている data3.txt の内容は以下の通り：ここからダウンロードしなさい）
```
 aman 8 8
 taro 2 3
 jiro 2 8
 saburo 3 5
 shiro 9 9
 goro 3 3
```

演習 4
まず，このプログラム（ex04.c）をダウンロードしなさい．
このプログラムはサンプルプログラム④ をもとにして作った簡単なゲームになっている．
このゲームは，以下に示す仕様のもと，迫ってくる敵（ハンター）から逃げ切ることが目的である．
【ゲームの仕様】
（ただし，WIDTH, HEIGHT, MAX はいずれもマクロで，順番に 3, 3, 5 と定義されている）
- プレイヤーとハンターは，x-y 座標上のいずれかの点（ただし，x, y とも整数）に位置する．
- プレイヤーもハンターも，動ける範囲は座標 (0,0) を左下，座標 (WIDTH-1, HEIGHT-1) を右上とした四角形の中に限定されている．
- プレイヤーもハンターも，1 ターン毎に上下左右のいずれかの方向に 1 マスだけ移動できる．
- プレイヤーが先手で，それに応じてハンターも動いてくる．
- ハンターに捕まる（位置が重なる）ことなく MAX ターンが過ぎれば，プレイヤーの勝ちである．
- もしも動けない方向へ移動しようとした場合（例えば，座標 (0,0) にいて，左に移動しようとした場合）は，そのターンは移動できずにそこに待機となる．
このプログラムでは，プレイヤーを移動させる関数 move が未完成になっている．
（現状では「その方向に逃げることはできません」と表示するだけで何もしていない）
以下の仕様に従って，この関数を完成させなさい．
なお，関数 move の中では講義で説明した「p->x」という書き方を用いること．
【関数 move の仕様】
- 引数 p ：プレイヤーの情報が入った構造体へのポインタ
- 引数 dx, dy ：プレイヤーを移動させる量
- 機能：ポインタ p が参照しているプレイヤー（構造体）の x, y 座標を更新する．
  更新する量は dx, dy であり，それぞれ x 座標を dx だけ, y 座標を dy だけ増やす．（なお，dx, dy は負の場合もある）
- 注意点：移動できる範囲には制限があるので，移動できない場合は「その方向には逃げることができません」とだけ表示して，実際は移動させない．
入出力例（キーボードからの入力は赤色）
[Y] はあなた，[H] はハンターの位置を表している．
```
 あなたの名前を入力してください：aman
  aman : (0,0)
  hunter : (2,2)
  + --- + ---[H]
  |     |     |
  |     |     |
  + --- + --- +
  |     |     |
  |     |     |
 [Y]--- + --- +
 
 [1 回目]
 どの方向に逃げますか？（1:上，2:右，3:下，4:左）
 > 1
  aman : (0,1)
  hunter : (1,2)
  + ---[H]--- +
  |     |     |
  |     |     |
 [Y]--- + --- +
  |     |     |
  |     |     |
  + --- + --- +

 [2 回目]
 どの方向に逃げますか？（1:上，2:右，3:下，4:左）
 > 3
  aman : (0,0)
  hunter : (1,1)
  + --- + --- +
  |     |     |
  |     |     |
  + ---[H]--- +
  |     |     |
  |     |     |
 [Y]--- + --- +

 [3 回目]
 どの方向に逃げますか？（1:上，2:右，3:下，4:左）
 > 2
  aman : (1,0)
  hunter : (1,0)
  + --- + --- +
  |     |     |
  |     |     |
  + --- + --- +
  |     |     |
  |     |     |
  + ---(X)--- +

 aman は捕まってしまいました... GAME OVER
```
（※ 実は，1 回だけわざと逃げることのできない方向を選んで，1 手だけ無駄にするとクリアできます．）

余裕のある人は

演習 2【発展課題】
演習 2 で作ったプログラムを別名（ex02e.c）にコピーし，次のように改良しなさい：
分子または分母に負の数が含まれてもよいように，関数 reduce を改良しなさい．
つまり，関数 reduce を使って約分する際に，有理数として負になる場合は必ず分子の値を負にして，分母は常に正となるようにしなさい．
（例）「5/-10」→ 「-1/2」
（例）「-15/-10」→ 「3/2」

入出力例（キーボードからの入力は赤色）
```
 有理数 x の分子と分母を入力してください：2 -3
 有理数 y の分子と分母を入力してください：-10 -4
 -2/3 + 5/2 = 11/6
 -2/3 - 5/2 = -19/6
 -2/3 * 5/2 = -5/3
 -2/3 / 5/2 = -4/15
```

演習 3【発展課題】
演習 3 で作ったプログラムを別名（ex03e.c）にコピーし，次のように変更しなさい：
最も遠い人の名前だけを表示しなさい（与えられるデータでは，一番遠い人が 1 人に決まると仮定してよい）．
距離は dx*dx + dy*dy で求まるのでこれを使うこと（正しくは距離の 2 乗だが，最も遠い人を決定するだけならこれを使っても支障はない）．

入出力例（キーボードからの入力は赤色）
```
 データファイル名を入力してください：data3.txt
 データファイルから 6 人分のデータを読み込みました．

 aman さんから最も遠くにいる人：taro さん
 taro さんから最も遠くにいる人：shiro さん
 jiro さんから最も遠くにいる人：shiro さん
 saburo さんから最も遠くにいる人：shiro さん
 shiro さんから最も遠くにいる人：taro さん
 goro さんから最も遠くにいる人：shiro さん
```

C プログラミング (C Programming)

[14] 構造体 演習課題

演習 1

演習 2

演習 3

演習 4

余裕のある人は

演習 2【発展課題】

演習 3【発展課題】

[14] 構造体演習課題