» 2010 » 10月のブログ記事

前回のじゃんけんプログラムは自分の手とコンピューターの手を予め設定していました。
これではゲームになりません。コンピューター側の手はコンピューター自身に考えて決めてもらいたいです。
じゃんけんの手には１、２、３、の数字を設定しています。ではコンピューターに１～３の数字をランダムに
決めてもらいます。Rubyにはランダムな数字を作るための命令が用意されています。
Rubyリファレンスマニュアルの組み込み関数に「rand」なるものがあります。
これによると、

rand([max=0])
　0 以上 max 未満の範囲の整数の乱数を発生します。

とありますので、とりあえず使ってみます。
computer_hand = rand(2)
print(computer_hand)
何回か実行してみたところ０と１の数字が表示されました。
rand()に2を設定したので「0 以上 2 未満の範囲の整数の乱数」
が出来たようです。欲しい数字は１、２、３、なのでrand()に3を
設定します。これで０、１、２、が表示される様になりました。
あとは＋１を加算すれば最初に欲しかった数字が
表示できます。
computer_hand = rand(3)+1
print(computer_hand)

前回のプラグラムの「computer_hand =par」の部分を
「computer_hand = rand(3)+1」に書き換えます。
これで今回の目的であるコンピューター自身にじゃんけんの手を考えてもらう事が出来ました。
-Happily Ever After-　終わり。

今回rand()を使用して０、１、２の数字をランダムに作りましたので、ちょっと
グーグルさんに「乱数　アルゴリズム」というキーワードでお尋ねしてみます。
ウィキペディアの擬似乱数というのが検索結果にでました。少しのぞいて見ると

擬似乱数は計算によって作るので、作り方が分かれば理論的には予測可能

とあります。「予測可能」とあるので、コンピューター相手に勝率１００％なんてこともあるかもしれませんね。

乱数を作るプログラムは前回紹介した本
C言語によるはじめてのアルゴリズム入門改訂第3版
C言語による最新アルゴリズム事典
にも掲載されています。

最後にもう一つグーグルさんから「メルセンヌ・ツイスタ」という物を教えてもらいました。
なにやら日本人が作成した「最強の乱数発生プログラム」だそうです。
僕には全く分かりません。

「if then else end」 文を使用してじゃんけんプログラムを作ってみます。
if 条件 then
条件成立時の処理
else
条件不成立時の処理
end
「if 条件 then」の条件の部分には比較演算子を使用して左辺と右辺を比較します。

a = 100
b = 100
if a == b then
　print("aとbは等しい")
else
　print("aとbは等しくない")
end

「a == b」の条件が成立しているので、then-else間の「print(“aとbは等しい”)」を実行して終了しています。
条件不成立の場合はthen-elseを飛ばしてelse-end間の処理を実行します。
条件の部分の比較演算子には他に「!=」、「<」、「>」、「<=」、「>=」、などがあります。
条件不成立時の処理が必要ない場合は「else」を省略できます。
では、じゃんけんプログラムを作ってみます。

goo = 1    
par = 2
choki = 3

human_hand = goo
computer_hand =goo

if computer_hand == human_hand then
　　print("引き分け","\n")
end

最初に変数「goo」、「par」、「choki」に数字を代入しています。この数字はじゃんけんの勝敗判定に使用します。
次に変数「human_hand」、「computer_hand」です。この変数にはプレイヤーとコンピューターの手を設定します。
「最初はぐー」ということで、「goo(数字の1)」を設定していますが、プログラム完成後には「goo」、「par」、「choki」の好きなものを
入れる事が出来ます。
「if computer_hand == human_hand then」は「if 1 == 1 then」で条件成立しているので、
このプログラムの実行結果は「引き分け」が表示されます。
最後に「goo」、「par」、「choki」の手における勝敗判定を考えます。自分の出した手を中心に考えます。
まずは自分が「goo」を出した時。分かりやすいように代入してある数字を（）に入れて各変数の後ろに記述します。
「goo（１）」は「choki（３）」に勝ちます。「goo（１）」は「par（２）」に負けます。ここで最初に代入した数字の出番です。
「par（２）」ー「goo（１）」＝１。「choki（３）」ー「goo（１）」＝２。自分の手が「goo（１）」の時、「１」なら負け。
「２」なら勝ちになります。これを「if then else end」を使用してコードにしてみます。

if human_hand == goo then
  if (computer_hand - goo) ==  2 then 
     print("You Win","\n") 
  end 

  if (computer_hand - goo) ==  1 then 
    print("You Lose","\n") 
  end
end

まず「if human_hand == goo then」で自分の手が「goo（１）」かどうかを判定しています。
次にコンピューターの手（仮に「par（２）」とします）から「goo（１）」を引きます。結果は「１」になるので、
「if (computer_hand – goo) == 2 then」この条件は成立せず、 「print(“You Win”,”\n”)」は
実行されません。
処理は次の「if (computer_hand – goo) == 1 then」に移ります 「par（２）ー「goo（１）」＝１なので、
この条件は成立します。よって、「print(“You Lose”,”\n”)」が表示されます。
このプログラムでは「if」条件文の中に２つの「if文」を入れています。
残りの手、自分が「par」、「choki」を出した時のコードも記載します。

if human_hand == par then
  if (computer_hand - par) == -1 then 
   print("You Win","\n") 
  end 

  if (computer_hand - par) ==  1 then 
   print("You Lose","\n") 
  end
end

if human_hand == choki then
  if (computer_hand - choki) == -1 then 
    print("You Win","\n") 
  end 

  if (computer_hand - choki) ==  -2 then 
    print("You Lose","\n") 
  end
end

かなり不完全なじゃんけんプログラムです。自分の手もコンピュータの手も最初に設定しておかなければなりません。（次回改良します）
しかし５個の変数と「if文」でプログラムらしくはなっていると思います。
じゃんけんの勝敗判定などは「Ruby じゃんけん　アルゴリズム」などのキーワードでグーグルに尋ねれば良いと思います。
アルゴリズムについてRubyで書かれた本はあまりみませんので、Ｃ言語の本を載せておきます。
C言語によるはじめてのアルゴリズム入門改訂第3版
C言語による最新アルゴリズム事典

プログラミング言語で変数といえば、入れ物です。数字や文字などを入れる入れ物です。
ただしRubyでは少し違います。なにが違うのかは、難しいので今は考えないようにします。
「print」を使用して四則演算をしてみます。
print("10×5=",10*5,"\n","10÷5=",10/5,"\n","10＋5=",10+5,"\n","10－5=",10-5,"\n")
実行結果
10×5=50
10÷5=2
10＋5=15
10－5=5

この四則演算プログラムは非常に読みにくいです。
読みやすく変更します。
print("10×5=",10*5,"\n")
print("10÷5=",10/5,"\n")
print("10＋5=",10+5,"\n")
print("10－5=",10-5,"\n")

実行結果は先ほどと同じになります。

print(値,値,値)命令は値を「,」で区切り与えられた文字や数字、計算式を画面に出力します。
命令に与える値のことを引数（ひきすう）と呼びます。
「”10×5=”」　は「”」で囲んであるので文字として画面にそのまま出力します。
「,」で区切ります。
「10*5」は計算結果を出力します。
「,」で区切ります。
「”\n”」は改行マークです。「’\n’」シングルクォートで囲むと改行されずにそのまま表示されます。

変数を使用して最初のprintを書き換えてみます。
multiplication = "10×5="
m = 10*5
division = "10÷5="
d = 10/5
addition = "10＋5="
a = 10+5
subtraction = "10－5="
s = 10-5
print(multiplication,m,"\n",division,d,"\n",addition,a,"\n",subtraction,s,"\n")

変数「multiplication」に”10×5=”を代入、変数「m」に10*5の結果を代入。
少し読みやすくなったと思います。
次のコードを上のprint命令のあとに追加してみます。
total = m+d+a+s
print("合計=",total)
実行結果
10×5=50
10÷5=2
10＋5=15
10－5=5
合計=72
「m+d+a+s」の各変数には計算結果が入っているので、
簡単に四則演算の結果を合計できました。

最後にもう少しRubyの変数が単なる入れ物ではない事を見てみます。
a = "hello world"
a.upcase!
print(a)
実行結果
HELLO WORLD
変数「a」に入れた「hello world」が大文字に変換されました。

「upcase」についてはこちらRubyリファレンスマニュアル。
リンク先のリファレンスには「upcase」と「upcase!」とがあります。試しに「!」を削除して
「upcase」を使用してください。実行結果が小文字のまま表示されると思います。
リファレンスには、
「upcase は置換後の文字列を生成して返します。 upcase! は self を変更して返します」
とあるので、
a = "hello world"
b = a.upcase
print(a,"\n",b)
「a.upcase」で大文字に変換された”hello world”を変数「b」に代入して、
print命令で表示します。
変数が「upcase」という大文字に変換する命令を持っていました。
Rubyの変数はデータを入れておくだけでなく、データを処理する命令も持っていました。

print "はろ～　わーるど"

日本語で入力すると文字化けをします。
これはエディタのフォント設定で解決します。
画面上部のメニューから、
ツール（Ｔ）－エディタ設定（Ｗ）をクリック。
「フォント」ボタンを押して、
フォント名（Ｆ）の欄にＭＳゴジックなどを設定します。
文字セット（Ｒ）を日本語にします。
「ＯＫ」ボタンを押してダイアログを閉じ、
最後に設定（Ｏ）を押せば終了です。

さてインストールが終わったので開発環境も準備します。
インストールするのは、こちら「RDE」です。
ダウンロードをクリックすると、最新のバージョンというところに
ver. 1.1.1がありますのでクリック。RubyForgeというページにある、
「RDE1.1.1_setup.exe」をダウンロードします。

ダウンロードしたファイルをダブルクリック、「セットアップ言語の選択」
でJapaneseを選びます。

ruby.exeへのパスを入力する画面が現れるので、
Rubyをインストールしたフォルダが「C:\Ruby」なら
その配下にある「C:\Ruby\bin」の「ruby.exe　ファイル」を選択します。

RDEのインストール先を選びます。
「C:\Program Files\RDE」
デフォルトのままでいいと思います。

コンポーネントの選択。すべて選んで、次へ進みます。

プログラムグループの選択。そのまま進みます。

インストールをクリックして完了です。

インストールが終了したら、RDEの設定をします。
まずRDEを起動します。

「Options」という画面が現れたら、
左側の一番上にある「Ruby」(Debug Commandの上)を選択します。
右側に「Ruby Program Path」という項目があるので、ruby.exeのあるフォルダを
選択します。「C:\Ruby\bin\ruby.exe」

次に左側の「Config File」(Debug Commandのの下)を選択します。
右側の一番上「TranslationFile」という項目に「Japanese_1110.xml　ファイル」
を選択します。RDEをインストールしたフォルダに「Translations　フォルダがあります」、
そのフォルダの中に「Japanese_1110.xml」あるとおもいます。
デフォルトのままインストールしていれば以下のようになります。
「C:\Program Files\RDE\Translations\Japanese_1110.xml」

設定が終了したら、Submitボタンを押して終了です。
では早速、
プログラミングの定番「ハロー　ワールド」。
blank1というタブのあるエリアに
print "hello world"
を書いて、実行(R)メニューから実行(N)をクリック。

画面左下のコンソールウインドウに
print "hello world"
Complete(0)
と表示されたと思います。

画面に文字を表示するだけのプログラムです。
ところで感動しました？驚きました？
可愛いパソコンが「print」という命令を忠実に実行してくれました。
昔々のマウスもない、真っ黒い画面とキーボードだけのコンピューターの時代なら
これだけでも感動したみたいです。以前、読んだ何かの本に
有名なプログラマーが「hello world」で感動したと書いてありました。
「hello world」で感動した、そこのあなた、
ゲイツorジョブズになれるかもしれませんよ！