【情報関係基礎 解説】大学入学共通テスト「情報」プログラミング対策講座～令和３年 第３問擬似言語 スゴロクゲーム解説
大学入学共通テスト 情報関係基礎 令和３年 第３問 擬似言語プログラミング
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大学入学共通テスト 情報 対策講座
情報関係基礎 令和３年 大問３の擬似言語を使ったすごろくゲームの解説をしています。
本文は読んでいること前提で、設問に関する部分から本文を掘り下げてみていきます。
図１のNさんが作成したスゴロク
表１のマスの種類とその効果
そして、表２のNさんとSさんの各ラウンドのスゴロクの記録を照らし合わせながら見ていきます。
理解しやすいようにNさんのコマは、この男の子
Sさんのコマはこの女の子の絵を使います。
まず、表２の開始時より、NさんSさんともに１コマ目からスタートします。
まずラウンド１でNさんは、サイコロの目が３だったので、３マス進めてコマの位置は４となります。
４マス目には沼がありますが、これは次のラウンドで判定するものなので後ほど説明します。
Sさんの１ラウンド目のサイコロの目は１なので１マス進めてコマの位置は２となります。
そして、ラウンド２は、ア、イの空欄部分になります。
まず、Nさんはサイコロを振って６の目が出ています。
ここで注意すべき点は、Nさんのコマは今は沼にはまっているということです。
表１の沼の説明を見ると「出た目の数の半分だけコマを前進させる。小数点以下は切捨て。」
と書かれています。
つまり、出た目は６ですが、沼にはまった分、半分だけしか進めないので、６÷２で３マス進めることになります。よって４マス目から３マス進めてコマの位置はマス７（ア）となります。
次にSさんは、現状の２マス目はただの道で特殊な効果が無いので現在の２マス目から出た目の数である４マス進めてコマの位置はマス６（イ）になります。
ラウンド３を続けてみていきましょう。
Nさんの出た目はハテナマークとなっています。
ただ動かした後のコマの位置は９ということが分かります。
ラウンド２のコマの位置は７ということが分かっているいて、マス７はただの道なので出た目の数だけ進めるので、９－７で２が出た目だということが分かります。
Sさんは３ラウンド目で出た目が３ですが、ラウンド２完了時点のコマの位置はマス６なので「穴」の特殊効果があります。
マスの効果を確認すると、「出た目が４以上なら、出た目の数だけコマを前進させる。３以下の場合はそのマスにとどまる」とあります。
今回の出た目は３なので、今のマス６にとどまることになります。
よってハテナの部分は６になります。
――
そして４ラウンド目は、Nさんの出た目は１で今いるマス９には特殊効果は無いので、そのまま１マス進めてマス１０になります。
Sさんは出た目も、進めたあとのコマの位置もわかりません。
ただ次の５ラウンド目を見ると出た目が３でコマの位置はマス８ということが分かります。
現在マス６で、落とし穴に落ちているので、サイコロが３だと進めません。
つまり、ラウンド４で落とし穴を抜けているということが分かります。
落とし穴を抜ける条件は４以上なのでラウンド４は４以上の数ということになります。
４から順番にシミュレーションしていきます
４が出た場合マス１０になりますが、ラウンド５で出た目が３の場合、マス１３となり マス８と一致しませんので、４ではないことが分かります。
５が出た場合、マス１１となりますが、ラウンド５で出た目が３の場合、特殊効果が崖なので、３マス戻って８となり、すでに決められているコマの位置と合致するので、ラウンド４の出た目は５（ウ）になります。コマの位置は１１の崖となります。
５ラウンド目でNさんはマス１０から１２に移動、Sさんはマス１１から８に移動になります。
６ラウンド目に移ります。
NさんのコマNはラウンド６で何とかの目が出ればゴールに到達とあります。
ゴールの条件は、「ゴールより先に進もうとした場合はゴールにとどまる」とありますので
ゴールを突き抜ける数でもOKということになります。
普通に考えたら、あと３マスでゴールなので３以上と考えてしまいがちですが、
いまは特殊効果の沼に入っていることを忘れてはいけません。
半分しか進めないので６が出れば、半分の３マス進めてゴールになります。
つまり６の目が出ればゴールだったということで選択肢としては④（エ）になります。
実際は出た目は４で、その半分しか進めないので６ラウンド目でNさんのいちは２マス進めて、１４となります。
Sさんはマス８から５マス進めて１３となります。
７ラウンド目は、Nさんは崖からのスタートで３マス戻って１１となります。
Sさんはマス１３からのスタートで特殊効果は無いので２以上が出ればゴールとなり無事に３が出たのでSさんが先にゴールとなります。
では、問２の解説を行っていきます。
問２は問１で説明した内容を擬似言語に置き換えた穴埋め問題になります。
問題を解くコツは実際に数値を当てはめながらトレースしていくことです。
上から処理を説明していきながら穴埋めをしていきます。
まず１行目は変数に値を設定しています。
変数ninzuはプレーヤーの人数になります。
先ほどのNさんとSさんも２名でしたが
これもninzu に２を代入します。
owariはループの継続条件になります。
５行目に owariが０の間 とありますが、
owariが０なら６行目から２１行目の処理をずっと繰り返します。
owariの初期値として継続条件の０を入れています。
１８行目にowariに１を設定する処理があります。
のちほど説明しますが、コマが１５以上の時に入る処理なので、勝者がきまった時点で１を設定しすべての処理を終了します。
変数 r はラウンド数になり 初期値に０をいれます。
２行目から４行目を見ていきましょう。
繰返し条件は 変数iを１からninzuまで１つずつ増やしながらとあるので
今回はninzuは２なので ２回ループすることになります。
配列変数Koma[i,r]はラウンドｒにおけるプレーヤーiの更新後のコマの位置と表３の説明にあります。
このような２次元配列を思い浮かべるとイメージが膨らむと思います。
横軸にラウンド番号で０１２３４５・・
縦軸はプレーヤー番号で１、２というように数えます。
たとえば、先ほどの Ｎさんをプレーヤー１とした場合
ラウンド５のコマの位置１２を設定したい場合は
配列で言えばこの位置になります。
配列変数に置き換えると
Komaの各括弧の第一引数にプレーヤー番号の１、第二引数にラウンド番号の５を入れます。
コマ位置は左矢印で１２を代入します。
今回は１ループ目でプレーヤー1、ラウンド０ として １を代入しています。
つまり、一番初めのスタート位置の設定になります。
２ループ目でプレーヤー2のラウンド０として １を代入しています。
つまりプレーヤー１，２のラウンド０としての初期のコマ位置を設定しています。
５行目から２１行目は初めに説明した、終わるまでの繰り返し処理になります。
６行目は 変数ｒに １プラスした値を 変数ｒに上書きしています。
つまり、今回は０＋１でラウンド１ということになります。
７行目はninzu 分 １から繰り返すので
まずはiは１で、プレーヤー１のループになります。
繰返し範囲は２０行目までになります。
８行目はサイコロを振って出た目を保持する配列変数になります。
プレーヤー１の１ラウンド目のサイコロの目が３だとすると
Ｓａｉｋｏｒｏ[1,1]←３ ということになります。
この値を取り出したい場合は
Saikoro[1,1] とプレーヤー番号とラウンド番号を指定すれば取り出すことができます。
９行目はプレーヤーのコマ位置を取り出す処理になります。
取り出した値を変数kに代入しています。
第二引数はラウンド番号になりますが 何を入れるべきかは先に１０行目の処理を見ていきます。
次の１０行目をみると、配列変数Masu[k]の引数として使っています。
Masu配列にはあらかじめ倍率が設定されています。
問１のスゴロクと突き合わせると
配列変数１を指定するとスタート・道なので １
配列変数３を指定すると 崖なのでー１ が返却されます。
配列変数が４の場合は、 沼なので０．５
配列変数が８の場合は落とし穴なので ０が返却されます。
このマス目毎の判定は前のラウンドで行き着いたコマ位置で判定することは問１で説明した通りです。
つまり、ｒは今回のラウンド番号が入っているので、前回のラウンドが終わった時点のマスが必要になるのでｒ－１をしてあげる必要があるので空欄オの選択肢としては⑦が正解になります。。
今回は初回のラウンド１なので Ｋｏｍａ[1,1-1] で３行目で設定した１が取得できます。
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１１行目はbairituが０の場合なので現在いるのが穴マスかどうかを判定しています。
先ほど配列変数Saikoroの設定した値を取得し ４以上かどうかを判定していますが、問１より穴を抜けられるかを判定しています。
あなを抜けられる場合は出た目の数だけ進めるので、つまり、通常の道と同じ数すすめる
ということになるので、bairitu変数に１を設定しなおします。
ですので空欄 カは１になります。
１４行目は、本文の「Nさんは、コマが移動する数を「出た目×マスの効果値」の計算で求められるように」という部分が該当します。
出た目は配列変数Saikoroで取得していますので、マスの効果値はbairitu変数が該当するので、 キの部分は bairitu になり解答群では⑧が該当します。
得た値をidou変数に代入していますので、idou変数は実際にコマを進める数ということになります。
１５行目は今いるマスからコマを動かす処理になります。
今いるマス目はｋなので移動するコマ数は先ほどのidou変数に入っているので
それを足し合わせればよいので 空欄クはidou変数ということで解答群では⑨が該当します。
１６行目はスタートより後ろに行かないように 移動後のマス目が１を下回ったら１を設定する処理になります。
１７行目から１９行目は ゴールに達した場合のループを抜けるための変数を設定する処理になります。
――――
問３は問２まで説明した機能に おばけが登場します。
お化けの初期位置はマス６になります。
プレーヤーがお化けを追いぬこうとした場合は、お化けのいるマスに戻されます。
つまりおばけにつかまります。
お化けは一定間隔を移動しますが、ケ、コはおばけのラウンドごとの位置を答える問題です。
擬似言語と照らし合わせながら見ていきましょう。
１行目でおばけの初期のマス目である６を変数obakeに
設定しています。
７行目はラウンド数をマイナス１して４で割った値を求めています。
たとえばラウンド１の場合は１－１で０となり０÷４ で余りは０
ラウンド２は２－１で１となり、１÷４の余りは１となります。
８行目でその余りが２より小さければ今のおばけの位置から１プラスしたマスをおばけの位置とします。つまり右に１つずらします。
８行目の条件に合致しない場合、つまり２以上なら
今のおばけの位置から１マイナスしたマスをおばけの位置とします。つまりおばけを左に１つずらします。
１ラウンド目から９ラウンド目まで求めると
１ラウンド目は aが０なので ６＋１で７がおばけのいる位置になります。
２ラウンド目は aが１なので ７＋１で８がおばけのいる位置になります。
３ラウンド目は aが２なので ８－１で７がおばけのいる位置になります。
よって、空欄ケは８ 空欄コは７となります。
この計算式にしたがって９ラウンド目まで求めるとおばけの位置はこのようになり、６～８の間になることが分かります。
よってサの解答は①になります。
おばけに捕まる条件が擬似言語で記述されている部分は
２２行目から２４行目になります。
配列変数Ｋｏｍａ[i,r-1]なので移動前のマス目がお化けのマス目より小さくて、移動後のマス目がおばけのマス目より大きければ つまりおばけを追い抜いてしまったら、２３行目の処理でおばけのいるマス目の値が設定されます。つまり本文中の表現では、おばけに捕まる処理になります。
ラウンド４からおばけを含めた動きを確認していきましょう。
ラウンド４の開始時の位置は、ラウンド３の更新後のコマ位置のことなので５になります。
そして出た目が３なので本来なら、８ですが、お化けがマス６にいるのでマス６でおばけに捕まります。
よって空欄のシは６が入ります
そしてラウンド５で先におばけがマス７に移動します。
出た目は６ですが、１つ先におばけが移動しているのでマス７で捕まってしまいます。
ラウンド６で先におばけがマス８に移動します。
これは、出た目は１なので移動後のマス目は８になりおばけの位置と重なります。
ラウンド７開始時に、お化けが１マス後ろに下がりマス７になります。
これでおばけを追い抜いたことになるので、出た目の２の数分進めるのでコマの位置はマス１０になります。
つまりコマが初めてマス９以降になるのはこのラウンドの７なので空欄スは７になります。
以上で解説を終わります。
最後までご視聴ありがとうございました。
【解説重要用語】
擬似言語、変数、配列
★私の目標
「とある男が授業をしてみた」 の葉一さん
https://www.youtube.com/user/toaruotokohaichi
※Google社に招待頂いた、「YouTube教育クリエイターサミット2020」で
葉一さんと文部科学省・Google役員の対談セッションに感銘を受けて、高校情報講座スタートしています。
【参考サイト・参考文献】
大学入試センター 情報関係基礎過去問ダウンロード（情報処理学会 情報入試委員会）
https://drive.google.com/drive/folders/140pQJOKWzYH2-NvzPCyQdqFPHcZhCSOa
tkmium note 難関進学校の情報科教諭が作成
【解説】情報関係基礎 令和3年度 共通テスト 2021 1次日程 | tkmium-note
https://tkmium.tech/jouhoukankei-r3/
E.V.ジュニア note 難関進学校の数学科・情報科教諭が作成
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https://note.com/evjunior/n/n2b66f7977b18