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）

if( value > 10 )
{
  printf("A\n");
}
if( value <= 10 )
{
  printf("B\n");
}

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、

if( value > 10 )
{
  printf("A\n");
}
else
{
  printf("B\n");
}

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。

int value = 3;

if( value == 0 )
{
  printf("A\n");
}else if( value == 1 ){
  printf("B\n");
}else if( value == 2 ){
  printf("C\n");
}else if( value == 3 ){
  printf("X\n");
}else if( value == 4 ){
  printf("Y\n");
}else if( value == 5 ){
  printf("Z\n");
}

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。

char characters[] = {'A','B','C','X','Y','Z'};

int value = 3;

printf("%c\n" , characters[value]);

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。