令和5年度第三種電気主任技術者上期試験　機械科目 問140 解説 問14 次のフローチャートに従って作成したプログラムを実行したとき，印字されるA，Bの値として，正しい組合せを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

フローチャートの指示に従って変数のAとBの値を順に追跡していくと、Aの値が43、Bの値が26になるため、選択肢(3)が正答となります。プログラムの実行は、ひし形で示された条件「A ≦ 40」が偽となるまで繰り返され、その条件を満たさなくなった時点でのAとBの値が印字されます。

フローチャートとアルゴリズムの基本

この問題は、プログラムの処理の流れを図で表現する「フローチャート」を正確に読み解く能力を問うものです。フローチャートは、特定の課題を解決するための手順や計算方法を定義する「アルゴリズム」を視覚的に表現する手段の一つです。電気主任技術者試験では、制御システムや情報処理の基礎知識として、このような論理的な思考力が求められます。

• フローチャートの要素:
  • 開始/終了: 端子記号（角丸長方形）でプログラムの始まりと終わりを示します。
  • 処理: 処理記号（長方形）で具体的な計算や代入などの操作を示します。例えば「A ← A + B」は、現在のAにBを加えて新しいAの値とする処理を意味します。
  • 条件分岐: 判断記号（ひし形）で条件の真偽によって次に進む処理を変えることを示します。この問題では「A ≦ 40」がこの記号で示されています。
  • 入出力: 入出力記号（平行四辺形、または角丸長方形）でデータの入力や出力（印字）を示します。

この問題では、特に「ループ処理」が含まれています。ループ処理とは、特定の条件が満たされている間、一連の処理を繰り返し実行する構造のことです。フローチャートでは、条件分岐から処理を経て、再び前の処理に戻る矢印で表現されます。この問題では「A ≦ 40」という条件がループ継続の判断基準となっています。

プログラム実行におけるAとBの値の追跡

フローチャートの指示に従い、AとBの変数の値がどのように変化していくかを順に追っていきます。

1. 初期値の設定 プログラム開始直後、AとBには以下の初期値が設定されます。

   • A = 10
   • B = 2

2. 1回目のループ処理

   • まず、AにBを加算します。 $A \leftarrow A + B = 10 + 2 = 12$
   • 次に、条件「$A \leq 40$」を判定します。$12 \leq 40$は真（YES）です。
   • 真であるため、Bの値を更新します。 $B \leftarrow B^2 + 1 = 2^2 + 1 = 4 + 1 = 5$
   • ループ開始点へ戻ります。

3. 2回目のループ処理

   • AにBを加算します。現在のAは12、Bは5です。 $A \leftarrow A + B = 12 + 5 = 17$
   • 次に、条件「$A \leq 40$」を判定します。$17 \leq 40$は真（YES）です。
   • 真であるため、Bの値を更新します。現在のBは5です。 $B \leftarrow B^2 + 1 = 5^2 + 1 = 25 + 1 = 26$
   • ループ開始点へ戻ります。

4. 3回目のループ処理とプログラムの終了

   • AにBを加算します。現在のAは17、Bは26です。 $A \leftarrow A + B = 17 + 26 = 43$
   • 次に、条件「$A \leq 40$」を判定します。$43 \leq 40$は偽（NO）です。
   • 偽であるため、ループを抜け、AとBの値を印字します。
   • プログラムが終了します。

この結果、プログラムが印字するAの値は43、Bの値は26となります。 フローチャートの各記号が示す意味と、矢印が示す処理の流れ、そしてひし形の条件分岐を正確に追うことで、このプログラムが最終的に出力する値が明確に見えてきます。

参考リンク

• フローチャートとは？図記号の種類と書き方、初心者向けの具体例をわかりやすく解説 - Power BI ブログ
• Pythonでフローチャートを書いてゲームを作ってみよう！(Part1) - Qiita
• アルゴリズムとフローチャート - 情報科学センター 教育用計算機システム