擬似言語

擬似言語

ITパスポート試験では、プログラム言語を実際に書くことは求められませんが、擬似言語という形式でプログラミングの問題が出題されます。

擬似言語は、実際のプログラミング言語ではなく、アルゴリズムやプログラムの動作を表現するための自然言語に近い形式の表記法です。

具体的に、試験では以下の形式の擬似言語が用いられます。（表は試験中も確認できます。）

擬似言語とフローチャートの対応

変数と型

一般的に、プログラミング言語では、プログラム内で使用する変数を最初に宣言します。

変数の宣言とは、メモリ上に特定のデータを格納するための領域を確保することを指します。変数を宣言するときには、その変数が保持するデータの「型」（例: 整数、実数、文字列など）と「名前」を指定します。変数は、この名前を使ってデータにアクセスしたり、値を変更したりします。

また、いくつかのプログラミング言語では、宣言と同時に変数に「初期値」を代入することが可能です。

以上の特徴は、擬似言語においても踏襲されています。以下に擬似言語の主なデータ型について説明します。

順次構造

上から下へ順番に処理を行う順次構造について、擬似言語とフローチャートの対応を以下に示します。

擬似言語では、変数を利用する前に宣言が必要になります。また、値を代入する際は、フローチャートと矢印の向きが逆になるので注意してください。

整数型: age
実数型: height, weight
文字列型: name
age ← 25
height ← 172.5
weight ← 65.8
name ← "田中　太郎"
age ← age + 1

選択構造

条件に従って処理を分岐させる選択構造について、擬似言語とフローチャートの対応を以下に示します。

選択構造は、擬似言語ではif文として実現されます。

以下の例では、整数型の変数ageの値にしたがって、18以上なら文字列型の変数kubunに”成年”を代入し、18以下なら”未成年”を代入します。

整数型: age
文字列型: kubun
if(age >= 18)
  kubun ← "成年"
else
  kubun ← "未成年"
endif

また、選択構造では、elseifを使って分岐を増やすことができます。

以下の例では、整数型の変数bmiの値にしたがって、25以上なら文字列型の変数kubunに”肥満”を代入し、18.5以上なら”普通体重”を、それ以外なら”低体重”を代入しています。

実数型: bmi
文字列型: kubun
if(bmi >= 25)
  kubun ← "肥満"
elseif(bmi >= 18.5)
  kubun ← "普通体重"
else
  kubun ← "低体重"
endif

繰返し構造

条件に従って処理を繰り返す繰返し構造について、擬似言語とフローチャートの対応を以下に示します。

例はアルゴリズムの回でも例として挙げた、1から10までの数を合計するというアルゴリズムです。

前判定繰返し

前判定繰返しは、繰り返しを開始する前に条件を評価し、条件が真である場合のみ繰り返しを実行する方式です。

擬似言語ではwhile文（左）やfor文（右）として実現されます。

整数型: sum, i
sum ← 0
i ← 1
while(i <= 10)
  sum ← sum + i
  i ← i + 1
endwhile

整数型: sum, i
sum ← 0
for(iを1から10まで1ずつ増やす)
  sum ← sum + i
endfor

後判定繰返し

後判定繰返しは、繰り返しの処理を一度実行した後で条件を評価し、条件が真であれば繰り返しを続ける方式です。擬似言語では、do-while文として実現されます。

繰り返し部分の処理が一度も実行されない場合がある前判定繰返しに対して、後判定繰返しは少なくとも一回は繰り返し部分が実行されることが特徴です。

整数型: sum, i
sum ← 0
i ← 1
do
  sum ← sum + i
  i ← i + 1
while(i <= 10)

繰返し構造の例

以下は、アルゴリズムの回で解説した、1から10までの偶数を合計するアルゴリズムです。擬似言語とフローチャートの対応は以下のようになります。

整数型: sum, i
sum ← 0
i ← 1
while(i <= 10)
  if(i % 2 = 0)
    sum ← sum + i
  endif
  i ← i + 1
endwhile

配列を使った反復処理

擬似言語の問題では、配列を扱った問題も出題されます。

配列の特徴として、以下のようなものがあります。

itパスポート試験の疑似言語の範囲では、上記3の反復処理について問われる問題が頻出問題となっています。

この反復処理に関しては、while文を使うこともできますが、通常はfor文が使われます。

多くのプログラミング言語（疑似言語も含む）では、以下のサンプルの「iを1からintegerArrayの要素数まで1ずつ増やす」の記述にあるような、for文を利用したインデックスに基づくカウントや、配列やリストの要素を直接順番に取得するための機能が提供されています。（for-in文など）これにより、配列のすべての要素を簡潔かつ明確に処理することができ、非常に便利です。

以下は、40人のクラスの数学のテストの平均点を計算する処理の例です。ここでは、整数型の配列であるintegerArrayとfor文によるループを用いて全ての要素を足しあわせています。

実数型: sum, mean
整数型: i
整数型の配列: integerArray　← {85, 90, 78, 92, 88, 76, 95, 89, ...} /* 40人の点数 */
sum ← 0
for(iを1からintegerArrayの要素数まで1ずつ増やす)  
  sum ← sum + integerArray[i]
endfor
mean ← sum ÷ integerArrayの要素数

関数

また、擬似言語の問題では、関数を扱った問題も出題されます。

関数とは、プログラミングにおいて特定の処理をまとめたものです。その処理を繰り返し利用したい場合や、コードを整理して見やすくするために使用します。

以下は関数に関する基本的な特性です。

関数は、プログラムの中で特定の処理をカプセル化するツールとして、効率的なコードの作成やメンテナンスを支援します。

関数の例

2つの数値を引数として受け取り、それらの合計値を戻り値として返す関数について考えます。

この関数を使って、例えば add(3, 5) というように呼び出すと、8 という結果が sum に代入されます。