第 6 回 目的に応じて使ってみよう レポート課題

氏名: 加藤岳大
学籍番号: c1110447
語学クラス: 英語 5
コース: 地域共創

1.
A.

alphabet = ["a","b","c","b","e","f","g","h","i","j","k","l","m"
            "n","o","p","q","r","s","t","u","v","w","x","y","z"]


筆記問題であるが、プログラムを作成し確かめる。


●プログラム●  alphabet.rb

#!/usr/koeki/bin/ruby
#coding: euc-jp

alphabet = ["a","b","c","b","e","f","g","h","i","j","k","l","m","n","o","p","q","r","s","t","u","v","w","x","y","z"]

print("22番目のアルファベット\n")
printf("%s\n",alphabet[22])
print("-1番目のアルファベット\n")
printf("%s\n",alphabet[-1])



●実行結果●

pan{c111044}% ./alphabet.rb                                            [~/Ruby]
22番目のアルファベット
w
-1番目のアルファベット
z


・alphabet[22]
プログラムで確認したようにalphabet[22]は 
alphabet["a","b","c"..."z"] の22番の文字を示している。
0 から順番に始まっているので、22番の文字は「w」である。

alphabet[22] = w



・alphabet[-1]
[-1] は alphabet["a","b","c"..."z"] を逆から数えていると考えた。
そのため [-2] [-3] の場合も確かめようと思う。

●実行結果●
pan{c111044}% ./alphabet.rb                                            [~/Ruby]
-2番目のアルファベット
y
-3番目のアルファベット
x


実行結果より、[-1] = z ,[-2] = y , [-3] = x と逆から数えていることが、
確認できた。以上のことから、-1番目の数は「z」である。

alphabet[-1] = z

 
B.

・平均

●方法 求めるデータのの合計 / データの個数

●式  ( X1 + X2 + ... Xn ) /  n   # X1,X2 ... Xn は各データ
      	     	      	      	  # n はデータの個数

●具体例 みかん1袋の値段が A店 300円 B店 320円 C店 280円 となっている。
         平均の値段を求めたい。
         
         ( 300 + 320 + 280 ) / 3 = 300

          3店のみかん1袋の値段の平均は、300円 となった。
          bc -l で確認も行なった。
	  
	  pan{c111044}% bc -l                                           [~/Ruby]
          ( 300 + 320 + 280 ) / 3 
          300.00000000000000000000
	  quit



・標準偏差

●方法  ( 各数 - 平均 ) の 2乗 .... を計算していき、合計を出す。
        (各数- 平均) の合計 / 各数の個数 を計算し、
	平方根(√)でくくる。
  
        ____________________________________________         
●式   √(X1 - m)**2 + (X2 - m)**2 + ... (Xn - m)**2        # X は各数
         -------------------------------------------        # n は各数の個数
                         n			            # m は平均


2.
A.

● 設定
買い物してきた品物の値段を入力することで、その値段の平均を求められる
プログラムを作成した。さらに分散は選択し、求めるか求めないか決めることが
できるようした。


● プログラム    def_statistic.rb 

#!/usr/koeki/bin/ruby
#coding: euc-jp

def average(kazu)	 # kazu = total
  sum = 0		
  for nedan in kazu      # for A in B で B の中の A  について
    sum += nedan         # sum(合計) に nedan(値段)を足していく
  end
  sum / kazu.length      #合計を値段の個数で割り、平均を求める
end


def bunsan(kazu)         # kazu = total
 money = 0
  for kaz in kazu
   sum = 0 
   sum += kazu
   sum -= average(kazu)
   sum **= 2
   money += sum
  end
money / kazu.length
end

   
total = Array.new		# 配列 total を作る

print("\n")
print("今日買い物してきた、品物の値段を入力することで、\n")
print("値段の平均を求めます。(終了は Ctrl - d)\n")
print("\n")

while true                                # 繰り返しのメソッド 
  STDERR.print "値段を入力して下さい: "  
  number = gets 
  if number == nil                        # nil    ctrl - d
    break                                 # break  whileを抜ける
  end                                     # if --- end
  total << number.to_f             
end                                       # while ---end

printf("平均値段は %d 円 です。\n", average(total))
print("\n")

while true                                # 繰り返しのメソッド 
print"分散も求めますか?\n"
print"1 はい\n"
print"2 いいえ\n"
print"1、2 かどちらか選んでください。\n"
print("\n")
choice = gets.to_i                        # 入力した数を choice に代入

 if choice == 1                                    # 1 を選択した場合(分散)
  printf("分散は %d になります。\n",bunsan(total))
  exit                                             # exit 強制終了
 end
 
 if choice == 2                                    # 2 を選択した場合(終了)
  print("終了します。\n")
  exit                                             
 end                                               # if --- end  
end                                                # while --- end



● 変更点
もとにしたプログラムは、def_ary_movie.rbである。
def - end を 2通り用いることで平均、分散を求めるようにした。

while true                                # 繰り返しのメソッド 
print"分散も求めますか?\n"
print"1 はい\n"
print"2 いいえ\n"
print"1、2 かどちらか選んでください。\n"
print("\n")
choice = gets.to_i                        # 入力した数を choice に代入

 if choice == 1                                    # 1 を選択した場合(分散)
  printf("分散は %d になります。\n",bunsan(total))
  exit                                             # exit 強制終了
 end
 
 if choice == 2                                    # 2 を選択した場合(終了)
  print("終了します。\n")
  exit                                             
 end                                               # if --- end  
end                                                # while --- end


上記のようなプログラムを付け加え、ただ実行結果を見るだけに
ならないようにした。


●実行結果

・ 1 を選択した場合

pan{c111044}% ./def_statistic.rb                                       [~/Ruby]

今日買い物してきた、品物の値段を入力することで、
値段の平均を求めます。(終了は Ctrl - d)

値段を入力して下さい: 100
値段を入力して下さい: 200
値段を入力して下さい: 300
値段を入力して下さい: 平均値段は 200 円 です。

分散も求めますか?
1 はい
2 いいえ
1、2 かどちらか選んでください。

1
分散は 6666 になります。


・ 2 を選択した場合

pan{c111044}% ./def_statistic.rb                                       [~/Ruby]

今日買い物してきた、品物の値段を入力することで、
値段の平均を求めます。(終了は Ctrl - d)

値段を入力して下さい: 100
値段を入力して下さい: 200
値段を入力して下さい: 300
値段を入力して下さい: 平均値段は 200 円 です。

分散も求めますか?
1 はい
2 いいえ
1、2 かどちらか選んでください。

2
終了します。


● 考察

実行結果で求められた、平均と分散は正確であるか確かめる。

・平均
pan{c111044}% bc -l                                                    [~/Ruby]
(100 + 200 + 300) / 3
200.00000000000000000000


・分散
pan{c111044}% bc -l                                                    [~/Ruby]
100 - 200
-100
-100^2
10000

200 - 200
0
0^2
0

300 -200
100
100^2
10000

10000 + 10000
20000

20000 / 3
6666.66666666666666666666
quit


平均が200 、分散が6666と実行結果と計算結果が一致しているので、
プログラムが正常に作動しているといえる。

講義で行なったようなに、 def_statistic.rb 3 3 4 5 6 2 1 と
プログラム名の横に数字を入力し、結果を求めることができなかった。
もう一度復習し、実行できるようにしたい。


B.

● 設定
method を 3つ以上使用し、選択肢を選び方を変えるとエンディングが
異なるような木の育成ゲームを作成した。


● プログラム   def_rollplaying.rb 

#!/usr/koeki/bin/ruby
#coding: euc-jp

def care(name)                # 育て方を選択させるメソッド
  print("\n")
  STDERR.printf("%sを世話しよう: \n", name)
  STDERR.print("1. 水をあげる\n")
  STDERR.print("2. 肥料を与える\n")
  STDERR.print("3. 話かける\n")
end

def great(days,choice)         # 日数と成長量計算させるメソッド
  z = 3 * choice - days 
  printf("%d日目\n",days)
  printf("成長量 %d\n", z)     # 成長量表示
  z
end

def plant(tree)                # 成長量を表示するメソッド
  tree.times do 
     print("\t+")
  end
end


print("\n")
print("一本の木を貰いました。\n")
print("\n")
print("木でも話しかけて育てると、大きくに育つと聞いたあなたは\n")
print("木に名前を付けることにしました。\n")
print("\n")

STDERR.printf("どんな名前にしますか？ : ")
name = gets.chomp     
if name == ""          # 名前が入力されなかった場合、 
   name = "木"         # 自動的に名前が「木」となる。
end
printf(" %s という名前になりました。\n",name)

love = 0        # 愛情
big  = 0        # 成長量
day  = 1        # 日数

print("\n")
print("どんな木になるしょうか。\n")
print("\n")


while true
 care(name)                  # 育てるメソッド内容を表示
 grow = gets.chomp.to_i      # 番号選択
 big += great(day,grow)      # 成長量計算メソッで day と grow を使って計算
 
 printf("成長量 %d\n", big)
 love += day * grow + 1         # 日数と番号をかけて、合計を愛情に代入
 printf(" 愛情  %d\n", love) 
  if love > 6          # 愛情が 6 より大きい場合、
    break              
  end
  plant(grow)
  day += 1             # 1日ずつ増える。
end


plant(big)             # 繰り返しが終わったあとの成長量の数だけ + が表示される。
printf("%sは", name)

if big > 12                         # big が 12 以上だった場合表示
   print("綺麗で立派な巨木となった。\n")

elsif big >7                        # bigが 12 以下 7 以上だった場合表示
      print("桜の木へと育った。\n")

else                                # big が 7 以下だった場合表示
  print("木は枯れてしまった...")
end
print("\n")


● 変更点
もとにしたプログラムは def_rubiocci.rb である。
mehtod の内容、計算式、if の範囲の変更を行なった。
あまり大きな変更点はないと考える。


● 実行結果

・枯れた場合


pan{KATO Takehiro}% ./def_rollplaying.rb                               [~/Ruby]

一本の木を貰いました。

木でも話しかけて育てると、大きくに育つと聞いたあなたは
木に名前を付けることにしました。

どんな名前にしますか？ : こうえき
 こうえき という名前になりました。

どんな木になるしょうか。


こうえきを世話しよう: 
1. 水をあげる
2. 肥料を与える
3. 話かける
1
1日目
成長量 2
成長量 3
 愛情  3
        +

こうえきを世話しよう: 
1. 水をあげる
2. 肥料を与える
3. 話かける
1
2日目
成長量 1
成長量 4
 愛情  6
        +

こうえきを世話しよう: 
1. 水をあげる
2. 肥料を与える
3. 話かける
1
3日目
成長量 0
成長量 4
 愛情  10
        +       +       +       +
こうえきは木は枯れてしまった...



・桜の木へと育った場合


pan{c111044}% ./def_rollplaying.rb                                     [~/Ruby]

一本の木を貰いました。

木でも話しかけて育てると、大きくに育つと聞いたあなたは
木に名前を付けることにしました。

どんな名前にしますか？ : こうえき
 こうえき という名前になりました。

どんな木になるしょうか。


こうえきを世話しよう: 
1. 水をあげる
2. 肥料を与える
3. 話かける
3
1日目
成長量 8
成長量 9
 愛情  5
        +       +       +

こうえきを世話しよう: 
1. 水をあげる
2. 肥料を与える
3. 話かける
1
2日目
成長量 1
成長量 10
 愛情  8
        +       +       +       +       +       +       +       +       +      +
こうえきは桜の木へと育った。



・綺麗で立派な巨木になった場合


pan{KATO Takehiro}% ./def_rollplaying.rb                               [~/Ruby]

一本の木を貰いました。

木でも話しかけて育てると、大きくに育つと聞いたあなたは
木に名前を付けることにしました。

どんな名前にしますか？ : こうえき
 こうえき という名前になりました。

どんな木になるしょうか。


こうえきを世話しよう: 
1. 水をあげる
2. 肥料を与える
3. 話かける
2
1日目
成長量 5
成長量 6
 愛情  4
        +       +

こうえきを世話しよう: 
1. 水をあげる
2. 肥料を与える
3. 話かける
3
2日目
成長量 7
成長量 13
 愛情  11
        +       +       +       +       +       +       +       +       +      ++       +       +
こうえきは綺麗で立派な巨木となった。

成長量 6
 愛情  4
        +       +

こうえきを世話しよう: 
1. 水をあげる
2. 肥料を与える
3. 話かける
3
2日目
成長量 7
成長量 13
 愛情  11
        +       +       +       +       +       +       +       +       +      ++       +       +
こうえきは綺麗で立派な巨木となった。


● 考察

・枯れてしまった場合

成長量の計算
pan{c111044}% bc -l                                                    [~/Ruby]
3 * 1 - 1 + 1
3
3 * 1 - 2 + 3
4
3 * 1 - 3 + 4
4

愛情の計算
pan{c111044}% bc -l                                                    [~/Ruby]
1 * 1 + 1 + 1
3
2 * 1 + 1 + 3
6
3 * 1 + 1 + 6
10

愛情が 6 以上になった場合抜けているので、3日目に愛情が 10 になったため
抜けている。成長量が 4 で枯れてしまったので正確である。

・桜の木になった場合

成長量の計算
pan{c111044}% bc -l                                                    [~/Ruby]
3 * 3 - 1 + 1
9
3 * 1 - 2 + 9
10

愛情の計算
pan{c111044}% bc -l                                                    [~/Ruby]
1 * 3 + 1 + 1
5
2 * 1 + 1 + 5
8

愛情が 6 以上になった場合抜けているので、2日目に愛情が 8 になったため
抜けている。成長量が 10 で桜の木なので正確である。


・綺麗で立派な巨木になった場合

成長量の計算
pan{c111044}% bc -l                                                    [~/Ruby]
3 * 2 - 1 + 1
6
3 * 3 - 2 + 6
13

愛情の計算
pan{c111044}% bc -l                                                    [~/Ruby]
1 * 2 + 1 + 1
4
2 * 3 + 1 + 4
11

愛情が 6 以上になった場合抜けているので、2日目に愛情が 11 になったため
抜けている。成長量が 13 で綺麗で立派な巨木なので正確である。

以上のことから、実行結果の成長量と愛情の計算が正しいと確認でき、
プログラムが正常であると言える。もっと技術の高い作品を作成できたら、
おもしろくなると思った。例えば、結果と同時に絵が表示されるなど、
今まで学んだ技術でもっと良い作品ができると思うので、見直して
もっと良い作品を作成したい。


3.

・感想

プログラミングの講義を始める前に、液晶をつける、ユーザーIDを入れる、
パスワードを入れる、起動し firefox を開くという一連の動作をメソッドに
できると考えた。その他にも、食事、お風呂など日常生活から様々なものを
考えることができると思う。
今回は、プログラムに計算させる問題が多く、小さなミスが多く、
どこを間違ているか考える時間が多かった。時間がかかってしまうが、
その分だけ再確認し、理解を深めることができた。共同研究者と
今回も協力仕合ながら作業でき、レポートが完成できた。


・参考文献

基礎プログラミング II 第 6 回 (目的に応じて使ってみよう) 
「映画の星づけランキング」
http://roy/~madoka/2012/r2/06/r2_06_08_theme_07_aryavg.html
http://roy/~madoka/2012/prog/def_ary_movie.rb

基礎プログラミング II 第 6 回 (目的に応じて使ってみよう) 「るびおっち」
http://roy/~madoka/2012/r2/06/r2_06_11_theme_09_rubiocci.html
http://roy/~madoka/2012/prog/def_rubiocci.rb

基礎プログラミング II 第 6 回 (目的に応じて使ってみよう) 「コマンドライ
ン入力と method をあわせてみよう」
http://roy/~madoka/2012/r2/06/r2_06_14_theme_11_commandline.html
http://roy/~madoka/2012/prog/def_sumup.rb

標準偏差 ー 計算
http://www.bekkoame.ne.jp/~mathebit/0f22i76/s_deviation3.html


共同研究者  堀 拓朗