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キーポイント
- ループ構文の中にさらにループ構文があるものを多重ループと呼ぶ
- 多重ループを一度に抜けたい場合は、フラグ変数を用意してそれぞれのループを抜けるようにする必要がある
多重ループ
1.08 節で扱った while 文や 1.09 節で扱った for 文などのループは、さらにその中にループを書くことができます。
for i in range(3):
for j in range(3):
print(i, j)
実行結果
0 0 0 1 0 2 1 0 1 1 1 2 2 0 2 1 2 2
このように、ループの内側にループがあるようなものを二重ループと呼びます。
二重だけでなく、当然三重ループや四重ループなどもあります。それらをまとめて多重ループと呼びます。
for i in range(2):
for j in range(2):
for k in range(2):
print(i, j, k)
実行結果
0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1
二重ループを使って次の例題を解いてみましょう。
例題
要素数 3 の 2 つの数列 A, B に同じ要素が含まれているかどうかを判定してください。
入力の形式
A_1 A_2 A_3 B_1 B_2 B_3
入力例
1 3 2 4 5 3
出力例
YES
次のプログラムをベースに説明していきます。
# スペース区切りの整数をリストとして受け取る
A = list(map(int, input().split()))
# スペース区切りの整数をリストとして受け取る
B = list(map(int, input().split()))
# 答えを保持する変数
answer = False
# ここにプログラムを追記
if answer:
print("YES")
else:
print("NO")
「A と B の要素の組み合わせを全て見て、一致しているものがあるかを調べる」という方針で解くことにしましょう。
まず、ループを使わないで書いてみます。
# スペース区切りの整数をリストとして受け取る
A = list(map(int, input().split()))
# スペース区切りの整数をリストとして受け取る
B = list(map(int, input().split()))
# 答えを保持する変数
answer = False
if (A[0] == B[0] or A[0] == B[1] or A[0] == B[2] or
A[1] == B[0] or A[1] == B[1] or A[1] == B[2] or
A[2] == B[0] or A[2] == B[1] or A[2] == B[2]):
answer = True
if answer:
print("YES")
else:
print("NO")
A に着目してパターン化すると次のような形式になっていることがわかります。
A[i] == B[0] or A[i] == B[1] or A[i] == B[2]
これをループ化してみます。
# スペース区切りの整数をリストとして受け取る
A = list(map(int, input().split()))
# スペース区切りの整数をリストとして受け取る
B = list(map(int, input().split()))
# 答えを保持する変数
answer = False
for i in range(3):
if A[i] == B[0] or A[i] == B[1] or A[i] == B[2]:
answer = True
if answer:
print("YES")
else:
print("NO")
次は B に着目してパターン化します。
A[i] == B[j]
最終的なプログラムは次のようになります。
# スペース区切りの整数をリストとして受け取る
A = list(map(int, input().split()))
# スペース区切りの整数をリストとして受け取る
B = list(map(int, input().split()))
# 答えを保持する変数
answer = False
for i in range(3):
for j in range(3):
if A[i] == B[j]:
answer = True
if answer:
print("YES")
else:
print("NO")
多重ループの break/continue
for 文や while 文には break や continue という命令がありました。多重ループはループ文の中にループ文を入れたものなので、通常の for 文と同様に break/continue 命令を使うことができます。
多重ループで break 命令を使うと 1 段階ループを抜けることができます。内側のループの中で break すると内側のループを抜けることができますが、この break によって外側のループを抜けることはできません。
例えば、「i と j が両方 1 になったらループを抜ける」という処理を以下のようなコードで書いた場合、実行結果は意図したものにはなりません。
for i in range(3):
for j in range(3):
print(i, j)
if i == 1 and j == 1:
print("i と j が両方 1 なので終了（？）")
break
実行結果
0 0 0 1 0 2 1 0 1 1 i と j が両方 1 なので終了（？） 2 0 2 1 2 2
多重ループを抜ける方法はいくつかありますが、そのうちのひとつとして「ループを抜けるかどうかを管理する変数（フラグ変数）を用意し、フラグ変数の値に応じてループを抜けるかどうか分岐する」という方法があります。
「i と j が両方 1 になったらループを抜ける」という処理を、フラグ変数を持つ方法で書くと以下のようになります。
# 外側のループを抜ける条件を満たしているかどうか（フラグ変数）
finished = False
for i in range(3):
for j in range(3):
print(i, j)
if i == 1 and j == 1:
print("i と j が両方 1 なので終了。")
finished = True
if finished:
break
if finished:
break
実行結果
0 0 0 1 0 2 1 0 1 1 i と j が両方 1 なので終了。
また、フラグ変数を持つ方法以外に、多重ループの部分を関数化し return を用いて抜ける方法もあります。
def func():
for i in range(3):
for j in range(3):
print(i, j)
if i == 1 and j == 1:
print("i と j が両方 1 なので終了。")
return
func()
実行結果
0 0 0 1 0 2 1 0 1 1 i と j が両方 1 なので終了。
問題
リンク先の問題を解いてください。