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情報構造論ガイダンス

4EIの授業と言うことで、情報構造論のガイダンスぅ~と思っていたけど、 担任クラスだしインターンシップの希望調査の説明を行う。 それと、体育祭の参加種目決めもできていないので、後半30分を明け渡し、 残った時間でガイダンス。

まずは、例年通りに「プログラムを作るために考慮すべき要因」を聞いてみる。 色々出てきたけど、この授業でのポイントは、「処理速度」「メモリ消費量」「プログラムの簡単さ」 が重要であることを示す。 簡単さの中には、「納期」といった重要性も関係することを話し、これらの3要因は、 「トレードオフ」の関係にあり、一つの要因を優先すると、他の要因に悪影響の出る関係を、 具体的に話す。そして、この授業では3要因を評価したうえで適切にアルゴリズムを選べるようになることが目標と解説する。

単純検索の処理速度の評価

まずは、速度の評価ということで、配列から特定値を検索する処理の説明を行う。

int search( int array[] , int size , int key ) {
   for( int i = 0 ; i < size ; i++ ) {
      if ( array[ i ] == key )
         return i ;
   }
   return 0 ;
}

このプログラムで、最悪のケースであれば、 式の処理回数は、「i=0」1回、「i<size」は N+1 回、「if(…)return」がN回となる。 これより、N件の場合の処理時間T(N)は、 T(N)=Ta+Tb×N で示される。

例えば、「データN=1000件の検索が0.01[sec]であった場合、N=10000件では、 何秒かかるか?」 そのまま前述の計算式を当てはめると、未知変数が Ta,Tbの2つであるため、時間を求めることはできない。 しかし、処理速度の見積もりでは厳密な値を知りたい訳ではない。 Ta は、Nが巨大な値では無視できるほど小さな値であることから、 0.01[sec]= Tb×Nで計算を見積もればいい。

次週は、このネタを2分探索法や、2重ループ処理に適用した場合の説明を予定。

プロコンアイデア:学研電子ブロックシミュレータ(ネタ)

1976年に学研から子供の電子回路の教材として、電子ブロックという製品があった。 正方形のブロックの中に、R,L,Cといった部品が入っていて、 ブロックを隣りあわせで配置すると、回路ができあがるというもの。 この復刻版が近年売り出されている
# 昨日、学研の「大人の科学」でみつけて、思わず通販購入してしまった。

んで、プロコンでこのシミュレータを作れないか?と考えた。 ブロックの配置をするだけのエディタを作り、 その結果に応じてSPICE(有名な電子回路シミュレータ)の結線データを出力し、 SPICEを呼び出す機能があれば、面白いはず。

オブジェクト指向のガイダンス

1回目の授業ということで、オブジェクト指向の概念や、テスト・レポート課題などの実施方法を 説明する。 今年度は、EI出身4名、M出身2名の計6名になりそう。 例年他学科出身の人だと、プログラミングの基礎が違うため、EIでの3,4年のネタから説明中。 しかし、2名だと質問にも適切に答えられそうだし、進度が早まるかも。

まずは、構造体の説明として、「プログラムを修正する」という視点で、 単純な配列の問題点を説明し、構造体へと発展させていく。 構造体基本文法と、要素の参照、入れ子などを説明する。 また関連として、構造化プログラミングとして手順の構造化・データの構造化を説明する。

構造体のポインタ参照などが説明で出てくるため、後半は 局所変数・大域変数・値渡し・ポインタ渡しを説明する。参照渡しについては時間切れ。