システムプログラミング序論　演習　

演習 1： 配列と文字列

例題 1 : 逆行列を求めるプログラム

• このプログラムは，Gauss-Jordan法により二次元配列aに格納された最大 で100x100の行列の逆行列を二次元配列bに求めるものである．
• エディタを使って，このプログラムを入力し， ex2_1.c とい うファイルに保存しなさい．

#include <stdio.h> #define N 100 int main(void) { double a[N][N], b[N][N], tmp; int i, j, k, n; printf("input matrix size\n"); scanf("%d", &n); for (j = 0; j < n; j++) { for (i = 0; i < n; i++) { a[j][i] = 0.0; b[j][i] = 0.0; } } for (i = 0; i < n; i++) b[i][i] = 1.0; for (j = 0; j < n; j++) { for (i = 0; i < n; i++) { scanf("%lf", &a[j][i]); } } for (k = 0; k < n; k++) { tmp = a[k][k]; for (i = 0; i < n; i++) { a[k][i] /= tmp; b[k][i] /= tmp; } for (j = 0; j < n; j++) { if (j != k) { tmp = a[j][k]; for (i = 0; i < n; i++) { a[j][i] -= a[k][i] * tmp; b[j][i] -= b[k][i] * tmp; } } } } for (j = 0; j < n; j++) { for (i = 0; i < n; i++) { printf("%f ", b[j][i]); } printf("\n"); } return 0; }

• cc -o ex2_1 ex2_1.c というコマンドを使って，プログラムを コンパイルしなさい．
• ./ex2_1 と入力してプログラムを実行させ，適当に行列サイ ズと行列の要素を入力し，計算結果が表示されることを確認しなさい．
• エディタを使って，以下のようなファイルを作り， input と いうファイルに保存する（名前はなんでもよい）．

  3 3.0 1.0 2.0 5.0 1.0 3.0 4.0 2.0 1.0

  これを， ./ex2_1 < input と入力することによって，標準入力 から，このファイルの内容を入力することができる．この方法で，実行できる ことを確かめなさい．

例題 2 : 入力された文字列から全ての数字文字を削除して表示するプロ グラム

• このプログラムは，入力された文字列から全ての数字文字を削除して表 示するプログラムである．
• エディタを使って，このプログラムを入力し， ex2_2.c というファ イルに保存しなさい．

#include <stdio.h> int main(void) { char str1[100], str2[100]; int i, j; printf("input string "); scanf("%s", str1); i = 0; j = 0; while (str1[i] != '\0') { if (str1[i] < '0' || str1[i] > '9') { str2[j] = str1[i]; j++; } i++; } str2[j] = '\0'; printf("output string = %s\n", str2); return 0; }

• cc -o ex2_2 ex2_2.c というコマンドを使って，プログラムを コンパイルしなさい．
• ./ex2_2 と入力してプログラムを実行させ，適当な文字列を 入力し，入力された文字列から数字文字が削除されて出力されることを確認し なさい．

例題 3 : 正の整数値を読み込んで桁数を表示するプログラム

• このプログラムは，入力された正の整数の桁数を表示するものである．
• このプログラムを ex1_2.c というファイルに保存しなさい．

#include <stdio.h> int main(void) { int n, tmp; int digit; /* 桁数 */ printf("input number "); scanf("%d", &n); tmp = n; digit = 0; do { tmp /= 10; digit++; } while (tmp > 0); printf("%d is the %d-digit number\n", n, digit); return 0; }

• cc -o ex1_2 ex1_2.c というコマンドを使って，プログラムを コンパイルしなさい．
• ./ex1_2と入力してプログラムを実行させ，適当に正の整数を 入力し，その桁数が表示されることを確認しなさい．

課題 1

例題 1のプログラムを参考にして，Gauss-Jordan法を用いて連立一次方程式の 解を求めるプログラムを作成しなさい． 入力に使うファイルは こちらから，ダウンロードすること． 最後の列は解ベクトルである。 この入力ファイルを用いた計算結果をレポートに記載すること．

課題 2

例題 2のプログラムを参考にして，文字列str1および文字列str2を入力し，入 力された文字列str2に含まれない文字を，文字列str1から全て取り除いて表示 するプログラムを作成せよ． 例えば，str1が"tsukuba"でstr2が"tuka"ならば，"tukua"と表示される． str1を"information"として，str2を"ifort"とした場合の結果をレポートに記 載すること．

課題 3

例題 3のプログラムを参考に，正の整数値を読み込んで，その数を逆順に表示 するプログラムを作成しなさい．例えば123を入力すると321と表示される．