★基本制御文（反復構造：ネスト２）★

前回、何かの命令の｛｝の中に別の命令を書くことをネストという、と書きました。

whileの中にwhileを書くこともネストなのですが、繰り返し（ループ）の中に繰り返しを書くという意味で、多重ループといいます。

前回のプログラムは「＊」を５個表示するプログラムを「５回繰り返す」ので、二重ループとなります。

今後は、「二重ループ」という名前を使っていきます。

※繰り返しも「ループ」という呼び方にします。

さらにもう１つ、

これまで、繰り返しのカウント用に「counter」という変数を用いてきました。

「数を数える」という意味でこのような変数名をつけていましたが、少し変えていきましょう。

変数名は、その変数の役割を表す名前を付けることが重要ですが、「慣例」として使われている名称もあります。

その１つが、繰り返し用のカウンタ「ｉ」や「ｊ」という名前です。

これは、入門書やネット上のプログラムでもよく見かけると思います。

例として、「二重ループ」ではなく、単純なループを使ったプログラムを書き換えてみます。

「０〜９まで表示するプログラム」<sample program 030-01>を「ｉ」を使って書き換えます。

<sample program 052-01>

#include <stdio.h>

int main( void )
{
    int i;

    i = 0;

    while( i < 10 ) {

        printf( "%2d", i );

        i++;
    }

    printf( "\n" );

    return 0;
}

<実行結果 VC++ Express Edition>

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
続行するには何かキーを押してください・・・

「counter」の代わりに「ｉ」を使っています。

ループが１つしかない場合、「ｉ」を使います。

「%2d」という部分については、<sample program 036-04>で書きましたが、「１０進整数２桁」で表示しています。

次に、前回の「二重ループ」のプログラムを「ｉ」「ｊ」を使って書くと以下のようになります。

<sample program 052-02>

#include <stdio.h>

int main( void )
{
    int i;
    int j;

    i = 0;

    while( i < 5 ) {

        j = 0;

        while( j < 5 ) {
            printf( "*" );
            j++;
        }
        printf( "\n" );

        i++;
    }

    return 0;
}

<実行結果 VC++ Express Edition>

*****
*****
*****
*****
*****
続行するには何かキーを押してください・・・

< sample program 051-04 >を「ｉ」「ｊ」を使って書き換えました。

「counter1」を「ｊ」に、「counter2」を「ｉ」に変更しています。

これは、「慣例」として「ｉ」を外側のループ、「ｊ」を内側のループに適用することが多いからです。

※慣れている人にとって、「ｉ」と「ｊ」が逆の位置にあるだけで、見づらいと感じることがあります。

これらを踏まえた上で、次のプログラムを考えてみましょう。

上に書いた、<sample program 052-01>を１０回繰り返すプログラムを作ってみてください。

解答例です。

<sample program 052-03>

#include <stdio.h>

int main( void )
{
    int i;
    int j;

    i = 0;

    while( i < 10 ) {

        j = 0;

        while( j < 10 ) {

            printf( "%2d", j );

            j++;
        }

        printf( "\n" );

        i++;
    }

    return 0;
}

<実行結果 VC++ Express Edition>

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
続行するには何かキーを押してください・・・

「ｉ」と「ｊ」の位置に注意してください。

「ｉ」は外側、「ｊ」は内側のループで使用しています。

しっかりとイメージを持ってもらうために、このプログラムでの「ｉ」と「ｊ」の関係について書きます。

まず、外側のループ用カウンタである「ｉ」が０で初期化されています。

その後、内側のループ用カウンタ「ｊ」が０になります。

「ｉ」が０の時、「ｊ」は０〜９まで繰り返され「１０になったらループを抜けます」。

次に「ｉ」が１になります。

「ｉ」が１の時、「ｊ」は０〜９まで繰り返され「１０になったらループを抜けます」。

次に「ｉ」が２になります。

「ｉ」が１の時、「ｊ」は０〜９まで繰り返され「１０になったらループを抜けます」。
・
・
・
以降、「ｉ」が「１０になってループを抜けるまで繰り返されます」。

※途中までで構いませんので、トレースしてみてください。

「ｉ」が１増えるごとに、「ｊ」は１０回ループしていますから、次の行

　printf( "%2d", j );

は、１００回実行されていることになります。

本当に１００回実行されているかどうか、試してみましょう。

<sample program 052-04>

#include <stdio.h>

int main( void )
{
    int i;
    int j;

    int counter;

    counter = 0;

    i = 0;

    while( i < 10 ) {

        j = 0;

        while( j < 10 ) {

            printf( "%2d", j );

            counter++;

            j++;
        }

        printf( "\n" );

        i++;
    }

    printf( "counter = %d\n", counter );

    return 0;
}

<実行結果 VC++ Express Edition>

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
counter = 100
続行するには何かキーを押してください・・・

何回実行されているか調べるために「counter」という変数を追加しました。

実際に実行してみると、結果は「counter = 100」と表示されます。

では、「ｉ」と「ｊ」の関係を表にしたものを載せておきます。

左から、「ｉ」が０の時、「ｊ」は「０〜９」まで変化し、

次に「ｉ」が１増加して１になり、「ｊ」はまた「０〜９」まで変化し・・・これを繰り返します。

当然、繰り返しの回数によってこの値は変化しますが、この表のイメージをしっかりと持っておいてください。

当分の間、これを使って練習していきます。

※思ったより表が小さいので、作り直します・・・

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