プログラムの基本!「3つの構造」でアルゴリズムをマスターしよう
プログラミングの世界では、どんなに複雑なゲームや便利なアプリも、突き詰めると「たった3つの基本構造」の組み合わせでできています。
今回は、コンピュータへの命令の手順(アルゴリズム)を組み立てるための基本である、以下の3つの構造について、具体的なPythonコードを交えてわかりやすく解説します。
- 順次構造(じゅんじこうぞう):順番に実行する
- 分岐構造(ぶんきこうぞう):条件によって道を変える
- 反復構造(はんぷくこうぞう):くり返す
1. 順次構造(じゅんじこうぞう)とは?
仕組み
プログラムの基本中の基本で、書いたコードが上から下へ、順番に1つずつ実行される仕組みです。料理のレシピで「材料を切る → 炒める → 盛り付ける」と順番に進めるのと同じです。
具体例コード:お買い物の合計金額を計算する
りんごとみかんを買ったときの合計金額と、お釣りを計算するプログラムです。上から順番に計算が行われます。
Python
# 1. 単価と所持金の設定
apple_price = 150
orange_price = 100
my_money = 1000
# 2. 合計金額を計算する
total_price = apple_price + orange_price
# 3. お釣りを計算する
change = my_money - total_price
# 4. 結果を表示する
print("合計金額は", total_price, "円です。")
print("お釣りは", change, "円です。")
2. 分岐構造(ぶんきこうぞう)とは?
仕組み
状況や条件によって、「もし〜なら〇〇をする、そうでなければ△△をする」と処理のルートを枝分かれさせる仕組みです。Pythonでは
if 文を使います。具体例コード:テストの合格判定
テストの点数が60点以上であれば「合格」、60点未満であれば「不合格」と表示するプログラムです。
Python
# テストの点数を変数に入れる
score = 75
# 条件分岐
if score >= 60:
print("おめでとうございます!合格です!")
else:
print("残念、不合格です。もう一度頑張りましょう。")
💡 ポイントscore >= 60が「もし〜なら」の条件です。これが「正しい(True)」ときは上のブロックが動き、「正しくない(False)」ときはelse:の下のブロックにジャンプします。
3. 反復構造(はんぷくこうぞう)とは?
仕組み
同じ処理を何度もくり返す仕組みです。コンピュータの得意技であり、人間がやると面倒な何万回もの計算も一瞬でこなせます。Pythonでは主に
for 文を使います。具体例コード:1から5まで数え上げる
1から5までの数字を順番に画面に表示するプログラムです。
Python
# 1から5までくり返す
for i in range(1, 6):
print(i, "回目のループです。こんにちは!")
print("ループが終了しました。")
💡 ポイントrange(1, 6)は、「1から始まって、6の直前(つまり5)まで」という意味です。変数iの値が 1, 2, 3, 4, 5 と変化しながら、中の処理が5回くり返されます。
まとめ:3つの組み合わせで何でも作れる!
プログラミングのアルゴリズムは、この「順次」「分岐」「反復」のパーツを組み合わせたパズルのようなものです。
- 順次:上から順に実行する
- 分岐:条件で分ける (
if) - 反復:くり返す (
for/while)
まずはこの3つの形をしっかり頭に入れて、自分なりの小さなプログラムを書いて試してみましょう!