第11回：二次元配列

これまで習った「配列」は，要素が直線状に並ぶデータ形式であった。一次元データの代表的な例としては，温度や電圧などの時系列データが挙げられる。一方，画像などは二次元的にデータが並ぶ形式である。今回の演習では，二次元データをプログラム中で操作する方法を学ぶ。

例えば下に示すような成績表は，出席番号と科目という ２つの要素（行，列）から成り立っている。（一行目，一列目は，それぞれコメントで，実際のデータではない）

出席番号 　語学　 力学
1 65 71
2 84 83
3 74 74
4 90 90
5 87 78
6 93 95

この表に示す様なデータを，プログラム中で効率よく扱うために二次元配列を用いる。

int seiseki[6][2]; 二次元配列の宣言。[6][2]は配列の大きさ。
（行6人分，列2科目分の記憶場所を確保する)		 
int seiseki[6][2]={ {65, 71 } ,
                    {84, 83 } ,
                    {74, 74 } ,
                    {90, 90 } ,
                    {87, 78 } ,
                    {93, 95 }  };
 宣言と同時に初期化
（括弧の対応，カンマの区切り方に注意）
seiseki[0][1] = 0; 代入。
この例では出席番号 1 番の力学の点数を 0 にする。
printf("%d¥n", seiseki[1][0]); 参照。
この例では出席番号 2 番の語学の点数が画面に表示される。

二次元配列の宣言，使用法は基本的には一次元配列と同じく

  1. 配列の添え字はそれぞれ 0 から始まる。
  2. 添え字は（配列の要素数 - 1）まで使用可能。上の例では seiseki[0][0] から seiseki[5][1] まで参照，および代入が可能。
  3. 配列名の命名規則は予約語を除く a-z, A-Z, 0-9, _ の組み合わせ。一般の変数と同じ。

である。

コンピュータの中では，二次元配列を一次元配列でも表せる。上記の例の場合，

int seiseki[12]={ 65, 71, 84, 83, 74, 74, 90, 90, 87, 78, 93, 95};

と書き表し，seiseki[行数*2 + 列] で参照すれば，同じ結果が得られる。試してみよう。

課題１

表の水色の部分のデータを二次元配列として定義する。

出席番号 　語学　　 力学 合計
1 65 71 ？
2 84 83 ？
3 74 74 ？
4 90 90 ？
5 87 78 ？
6 93 95 ？
平均点 ？ ？ ？

（1）　各人の2科目の合計点を計算し，画面に表示する。

（2）　各科目の平均点を計算し，画面に表示する。（配列に格納する必要はない）

（3）　配列の定義を一次元配列に置き換えて，コンピュータの中で二次元配列がどのように扱われているのか，確認する。

課題２

画像データ（グラフィックス）は，二次元配列を用いる典型的な例です。通常、2値画像（”0”か”1”かで白黒を判定する画像）において”0”は”白”を、”1”は”黒”を表します。下記の二次元配列で”1”の箇所には黒を、”0”の箇所には白を画面に表示するようなプログラムを組もう。また，白黒を反転させてみよう。

int a[8][8]={ {1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1 } ,

	              {0, 1, 0, 0, 0, 0, 1, 0 } ,

	              {0, 0, 1, 0, 0, 1, 0, 0 } ,

	              {0, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 0 } ,

	              {0, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 0 } ,

	              {0, 0, 1, 0, 0, 1, 0, 0 } ,

	              {0, 1, 0, 0, 0, 0, 1, 0 } ,

	              {1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1 }  };

課題３

課題1において，氏名がデータとして与えられたとき，各人の名前と平均点を表示する方法を考えよ。

出席番号 名前 　語学　　 力学 平均点
1 佐藤 65 71 ？
2 鈴木 84 83 ？
3 高橋 74 74 ？
4 田中 90 90 ？
5 渡辺 87 78 ？
6 伊藤 93 95 ？

課題４

（１）５0人分の名前とテスト結果をファイル（50data.txt）から読み込み，画面に表示せよ。
（２）平均点，標準偏差を求めよ。
（３）各人の偏差値を求めて，名前と偏差値を画面に表示しなさい。

偏差値