講義第8回：Pascal の基礎 --- グラフィックスと繰り返し、判断

反復

program graphics_loop(input, output);
#include <xgraph.h>
var gdriver, gmode : integer;         
    xsize, ysize  : integer;
    n,         i  : integer;
    dx, dy        : real;
begin
    write('How many lines? ');
    readln(n);
    gdriver := detect;             
    initgraph(gdriver, gmode, ''); 
    cleardevice;                   
    clrscr;                        
    xsize := getmaxx ;            
    ysize := getmaxy ;
    dx := xsize/n;
    dy := ysize/n;
    for i := 0 to n do line(0,round(i*dy), round(i*dx),ysize);
    readln;
    closegraph;
end.

線の代わりに丸をたくさん書いてみる。

program graphics_loop2(input, output);
#include <xgraph.h>
var gdriver, gmode : integer;
    xcen, ycen  : integer;
    n,i,x,y  : integer;
    r1, r2, theta   : real;
begin
    write('How many circles ');
    readln(n);
    write('Enter r1, r2: ');
    readln(r1, r2);
    gdriver := detect;
    initgraph(gdriver, gmode, '');
    cleardevice;
    clrscr;
    xcen := getmaxx div 2;
    ycen := getmaxy div 2;
   theta := 3.142592*2/n;
    for i := 0 to n do begin
        x := round(r1*cos(i*theta))+xcen;
        y := round(r1*sin(i*theta))+ycen;
       circle(x,y, round(r2));       

    end;

    readln;
    closegraph;
end.

for 変数 := 最初の値 to 最後の値 do begin
文；
......
文；
end;
というふうに、いくつかの文を begin と endで囲んでやる。

判断

program graphics_sample2(input, output);
#include <xgraph.h>
const rad = 30;
   
var gdriver, gmode		    : integer;
    x,y,vx,vy			    : real;
    i,j				    : integer;
   xmax, xmin,ymin,ymax		    : real;

begin
   write('Enter x, y, vx, vy:');
   readln(x, y, vx, vy);
   initgraph(gdriver, gmode, '');
   cleardevice;
   clrscr;
   xmin := rad;
   xmax := getmaxx-rad;
   ymin := rad;
   ymax := getmaxy-rad;
   for i := 0 to 10000 do begin
      setcolor(Black);
      circle(round(x), round(y), rad);
      if x+vx > xmax then  vx := -vx;
      if x+vx < xmin then  vx := -vx;
      if y+vy > ymax then  vy := -vy;
      if y+vy < ymin then  vy := -vy;
      x := x + vx;
      y := y + vy;
      setcolor(White);
      circle(round(x), round(y), rad);
      for j := 1 to 10000 do ;
    end;
    readln;
    closegraph;
end.

if 条件 do 文1

else 文2；



という構造は、条件が成り立っていれば文1を、そうでなければ文2を実行せよという意味になる。文2がない（条件が成り立っている時はなにかするがそうでなければ何もしない）ときには



if 条件 do 文1;


だけでいい。なお、  for の中に書いた、 begin 文; 文; ... end 
というまとまりのことを複文といい、一般に文が書けるところには複文も書ける。このため、  if ... then begin ..... end else begin  .... end; というような風にすれば条件によって違ういくつかの処理をまとめてできる。


条件は、数値同士の比較式（大小、等しい）と、複数の比較式からできる論理式などが書ける。


画面のプリントアウト

グラフィックス画面は  gcopy というコマンドを実行するとプリンターに送られる。これは、絵が出ているうちに行なう必要があるので、左上の小さいウインドウで入力する。


なお、xv で保存したものをプリントすることも出来る。これには、 xv で保存する時にファイル形式を postscript にする。これで出来たファイルはそのままプリンターに送ることが出来る。

画面をファイルに保存する

自分で作った絵を保存するには、 xv を使えばいい。 

反復（その２）

お絵書きばかりでもなんなので、少し計算らしいこともしてみよう。


program loop_example2(input, output);
var interest,amount: real;
    year_end, year: integer;
begin
    write(errout,'Enter year to calculate the amount:');
    readln(year_end);
    write(errout,'Enter annual interest:');
    readln(interest);
    amount := 1;
    for year := 1 to year_end do begin
        amount := amount * (1 + interest);
        writeln('year: ', year:2, ', amount:', amount);
    end;
end.
\end{verbatim}

これは複利（等比数列）を計算し、出力する。等比数列なので、前の年の値に 1
+ 利息 を掛けて、その答を書き出すという処理を繰り返している。このために

実行例
Enter year to calculate the amount:5
Enter annual interest:0.0525
year:  1, amount: 1.05250000000000e+00
year:  2, amount: 1.10775625000000e+00
year:  3, amount: 1.16591345312500e+00
year:  4, amount: 1.22712390941406e+00
year:  5, amount: 1.29154791465830e+00



条件付反復

for ループを使う時には、あらかじめ繰り返しの回数がわかっている必要がある。しかし、場合によってはそもそも計算機で計算してはじめて繰り返しの回数がわかることもある。そのような時はどうプログラムすればいいだろうか。

ローンを借りて、毎年一定額ずつ返済していくとして、毎年残金がいくらかを書きだし、残金が０（またはマイナス）になったらやめるという処理を考えて見よう。

program while_example(input, output);
var interest,amount,payment: real;
    year: integer;
begin
    write(errout,'Enter annual interest and your payment:');
    readln(interest, payment);
    amount := 1;
    year := 0;
    while amount > 0.0 do begin
        amount := amount * (1 + interest);
        amount := amount - payment;
        year := year + 1;
        writeln('year: ', year:2, ', amount:', amount);
    end;
end.


このプログラムで使っている、
while 条件 do  begin
    文；
    ......
    文；
end;


という構造は、  begin と  end にかこまれた処理を条件が成り立っているあいだ繰り返せということになる。条件は、数値同士の比較式（大小、等しい）と、複数の比較式からできる論理式などが書ける。



次週予告

今週は、あらかじめグラフィックス用に準備された手続きを使ってみたが、次週は手続きを自分で作ってみることにする。