プログラミング コラム

分岐の学び方

プログラミングを始めた人が、おそらく初めに出会う制御文が分岐だと思います。
難しい反復でつまずかないためにも、まずは「分岐」で条件の書き方に慣れておきたいところです。
分岐はif,else,else if,switchなど、沢山のパターンがあるように見えますが、まずは「if」だけを使って分岐を練習してもよいと思います。
それを続けていくと、自然と「もっとスマートな書き方ができるのでは?」と感じるはずです。
例えば次のようなパターンを見てみましょう。

例:変数valueの値が10よりも大きいときはA、それ以外はBと表示。
ifだけで実現すると、以下のようになります。
(C言語で記述しています)

確かに正しく分岐できますが、わざわざ反対の条件を考えるのは冗長な気もします。
そこで「else」を使うことにより、



このように「条件が正しくない場合の処理」を簡潔に記述することができました。

分岐以外にも言えることですが、プログラムの組み立て方は沢山あります。
あまり「こういう時は〇〇でなければならない!」と思い込まずに、自由に発想してもよいと思います。

「ifだけでもできるけど、複雑な条件だと他のパターンで書いた方が読みやすい」ぐらい、気楽に考えてみましょう。

しかし、私は分岐のゴールとして「いかに分岐を無くすか?」を目指したいと考えています。

分岐はプログラムの中でも、比較的重たい(時間のかかる)処理です。
最近のPCは高性能なので、体感することは少ないかもしれませんが、PCにとって負担になることは確かです。
反復処理で数万回の分岐を行えば、目に見えてプログラムの動作速度が低下する恐れもあります。

また、いくら「else if」などで分岐を連結できたとしても、大量に分岐の羅列があれば可読性を損ない、
バグの原因にもなるでしょう。

分岐という処理は、理解すればするほど「どうやれば使わずに済むか?」が重要に思えてきます。

以下は、よく使われる分岐の削減テクニックです。

例:数値に応じて、特定の文字を表示する。

変数valueの値に応じて、対応するA,B,C,X,Y,Zの文字を表示しています。
switchで分岐させることも可能ですが、いずれにせよ沢山の分岐が必要です。
これを配列を活用して、分岐そのものを無くしてみます。

数値(value)を配列の添字に使用することで、分岐と同じ効果を得ることができました。
「ルックアップテーブル」と呼ばれるテクニックです。
分岐や反復などの制御文は、複雑な使い方ができることも重要ですが、
最終到達地点として「使わずに同じ事を実現する」を意識することで、更なるレベルアップに繋がるかもしれません。
written by Tomoji Onishi / 2022.09.27
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