C プログラミング (C Programming)

[2017/09/27, H.Aman]

サンプルプログラム 4 の内容

三つの整数を読み込み，三つとも同じかどうか，それとも二つは同じかどうか，あるいはすべて異なるか，を表示する．

 1:   #include <stdio.h>
 2:  	
 3:   int main(void){
 4: 	 int x, y, z;
 5:
 6:      printf("整数を三つ入力してください：");
 7:      scanf("%d %d %d", &x, &y, &z);
 8:  
 9:      if ( x == y && y == z ){
10:         printf("三つは等しいです\n");
11:      }
12:      else{
13:         if ( x == y || y == z || z == x ){
14:            printf("二つは等しいです\n");
15:         }
16:         else{
17:            printf("すべて異なっています\n");
18:         }
19:      }
20:
21:      return 0;
22:   }

9-19 行目：外側の if ... else 文

 8:  
 9:      if ( x == y && y == z ){
10:         printf("三つは等しいです\n");
11:      }
12:      else{
13:         if ( x == y || y == z || z == x ){
14:            printf("二つは等しいです\n");
15:         }
16:         else{
17:            printf("すべて異なっています\n");
18:         }
19:      }
20:

対象としている三つの整数の関係は次の 3 パターンに分類されます．

	x, y, z の関係
(1)	三つとも同じ
(2)	二つが同じ
(3)	三つとも異なる

まずは (1) 三つとも同じという場合を考えます．
9 行目で x == y && y == z かどうかを確認しています．
これが(1) に該当するかどうかの確認です．

よくあるミスなのですが

 if ( x == y == z ){

と書くのは間違いです．

コンパイルエラーにはならないのですが，うまく動きません．

なぜなのでしょう？
この場合，まずは x == y が評価され，

x と y が等しければ 1
x と y が等しくなければ 0

と解釈されます．その後，== z が続きますので，結局のところ x == y == z というのは

x と y が等しければ 1 == z
x と y が等しくなければ 0 == z

という意味になります．
つまり，z が 1 （または 0）に等しいかどうかの判定に置き換わってしまうんです．それゆえ，コンパイルでエラーにはならないのですが，うまく動かないという厄介なプログラムになってしまいます．

面倒でも必ず，二つずつを比較して，それらを合成しましょう．

 if ( x == y && y == z ){

（これが正解）

なお，複数の条件を合成する場合は次のようにつなぎます．

目的	条件式
条件1 と条件 2 の両方とも成立	条件1 && 条件2
条件1 と条件 2 の少なくとも一方（両方でもOK）が成立	条件1 \|\| 条件2

13-18 行目：内側の if ... else 文

 8:
 9:      if ( x == y && y == z ){
10:         printf("三つは等しいです\n");
11:      }
12:      else{
13:         if ( x == y || y == z || z == x ){
14:            printf("二つは等しいです\n");
15:         }
16:         else{
17:            printf("すべて異なっています\n");
18:         }
19:      }
20:

9 行目の if 文で条件（x == y && y == z）が成立しない場合，この else 部分が実行されることになります．

	x, y, z の関係
(1)	三つとも同じ
(2)	二つが同じ
(3)	三つとも異なる

サンプルプログラム 3 の場合と同様に，この時点で，(1) ではないことが確定しましたので，後は (2) なのか，それとも (3) なのかを判定すれば良いわけです．

ここで再度，if 文を使って (2) かどうかを確認します．

既に，三つとも同じということは有り得ないと分かっていますので，x, y, z の三つのうちのどれか一組で同じものがあるかどうかが (2) かどうかの決め手になります．
つまり，

x == y
y == z
z == x

のいずれかであればよいのです．よって，これらを || でつないだものが if 文の条件式になります（13 行目）．

最後に残った (3) の場合ですが，(1) でもなく (2) でもない場合に相当しますので，サンプルプログラム 3 の場合と同様に，最後の else { ... } が対応しています．
よって，わざわざ if ( x != y && y != z && z != x ){ ... } という三つ目の if 文を書く必要はないのです．