平成18年春期基本情報技術者午後問12（Java）

ここでは、当社の新人研修受講者に向けて、基本情報のJavaの過去問を掲載しています。

想定しているのは、NetBeansなどのIDEにコピー・ペーストしたうえで、自分の正しいと思う答えを埋めて動作を確認するという使い方です。

次の Java プログラムの説明及びプログラムを読んで，設問に答えよ。

〔プログラムの説明〕

トランプを用いた一人遊びのゲームを実行するプログラムである。ゲームのルールは，次のとおりである。

(1)　トランプは，スペード，ハート，ダイヤ及びクラブの 4 種類のスートがあり，各スートは A（エース），2 ～ 10，J（ジャック），Q（クイーン）及び K（キング）の 1 ～ 13 の位（ランク）を表す 13 枚のカードからなる。このゲームでは合計 52 枚のカードを使用し，スートは区別しない。

(2)　52 枚のカードを，1 枚ずつ表を向けて横に並べていく。 4 枚並べたら，その下の列に移り，再び左端から横に並べる。カードを並べていくところを場と呼び，横の並びを列と呼ぶ。

(3)　図に示すとおり，(2) で 1 枚並べるごとに，縦，横，斜めに隣り合ったカードが同じ位であるかどうかを調べ，同じ位のカードの組み（ペア）ができた場合は，そのペア（図中の7）を取り除き，空いたスペースを詰める。列の最後のカードと次の列の最初のカードは隣り合ったカードとはみなさない。ペアが複数できた場合（ 8と3の各 2 枚）は，最も長く場にあるカードを含むペア（8）を取り除く。最も長く場にあるカードを含むペアが複数ある場合は，最も長く場にあるカードとペアを作るカードのうちで，最も長く場にあるカードとのペア（3）を取り除く。

(4)　(3) の操作を隣り合うカードの位が全部異なるようになるまで繰り返す。

(5)　(2) ～ (4) の操作を手持ちのカードがなくなるまで繰り返す。

(6)　手持ちのカードがなくなったときに，すべてのカードが場から取り除かれると上がりである。

クラス Card は，トランプのカードを表す。クラスの初期化のとき，A（エース）～ K（キング）の位に相当する Card のインスタンスを 4 種類のスート分生成して。

Card の配列 cards に格納する。 Card のインスタンスは不変であり，1 枚のカードに必ず同一のインスタンスが対応する。例えば，ハートのエースを表す Card のインスタンスは一つしか存在しない。クラスメソッド newDeck は，cards をランダムな順番に並べ替えた Card の配列をトランプの一山として返す。

クラス Game は，ゲームを実行するプログラムである。List のインスタンス list がトランプを並べていく場を表し，トランプの山を表す deck から 1 枚ずつ list に追加し，その都度メソッド checkAndRemove を呼び出して同じ位の隣り合うカードのペアを取り除く。

クラス java.util.Random は，乱数を生成するためのクラスである。メソッド nextInt(int n) は，範囲 0 ～ n－1 の乱数を int 型で返す。

インタフェース java.util.List は，リスト構造を表し，各要素はインデックスで指定される。リストの最初の要素は，インデックスの値 0 で指定される。メソッド add(Object obj) は，リストの最後にオブジェクト obj を追加する。メソッド get(int index) は，index で指定された要素のオブジェクトを返す。メソッド remove(int index) は，index で指定された要素のオブジェクトを削除し， index + 1 以降にオブジェクトがあれば，それらをシフトして空きを詰める。メソッド size() は，リストにあるオブジェクトの個数を int 型で返す。

クラス java.util.ArrayList は，配列を用いてインタフェース List を実装する。

［プログラム１］

import java.util.Random;

public class Card {

    public static final int SPADES = 0;
    public static final int HEARTS = 1;
    public static final int DIAMONDS = 2;
    public static final int CLUBS = 3;
    private static final Random rand = new Random();
    private static final Card[] cards = new Card[13 * 4];
    private final int suit;
    private final int rank;

    /*  a   */
        for (int i = SPADES; i <= CLUBS; i++) {
            for (int j = 1; j <= 13; j++) {
                cards[/*  b  */] = new Card(i, j);
            }
        }
    }

    private Card(int suit, int rank) {
        this.suit = suit;
        this.rank = rank;
    }

    public int getSuit() {
        return suit;
    }

    public int getRank() {
        return rank;
    }

    public static Card[] newDeck() {
        Card[] deck = new Card[cards.length];
        System.arraycopy(cards, 0, deck, 0, cards.length);
        for (int i = cards.length - 1; i > 0; i--) {
            int index = rand.nextInt(i + 1);
            Card tmp = deck[i];
            deck[i] = deck[index];
            deck[index] = tmp;
        }
        return deck;
    }
}

import java.util.Random;

public class Card {

public static final int SPADES = 0;

public static final int HEARTS = 1;

public static final int DIAMONDS = 2;

public static final int CLUBS = 3;

private static final Random rand = new Random();

private static final Card[] cards = new Card[13 * 4];

private final int suit;

private final int rank;

/* a */

for (int i = SPADES; i <= CLUBS; i++) {

for (int j = 1; j <= 13; j++) {

cards[/* b */] = new Card(i, j);

}

private Card(int suit, int rank) {

this.suit = suit;

this.rank = rank;

}

public int getSuit() {

return suit;

}

public int getRank() {

return rank;

}

public static Card[] newDeck() {

Card[] deck = new Card[cards.length];

System.arraycopy(cards, 0, deck, 0, cards.length);

for (int i = cards.length - 1; i > 0; i--) {

int index = rand.nextInt(i + 1);

Card tmp = deck[i];

deck[i] = deck[index];

deck[index] = tmp;

}

return deck;

}

［プログラム２］

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
public class Game {
   // 現在注目しているカードからの相対インデックス
   private static final int[][] indexDiff = {
      { 1, 4, 5 },
      { 1, 3, 4, 5 },
      { 1, 3, 4, 5 },
      { 3, 4 }
   };
   private static void checkAndRemove(List list) {
      // list の最初からその隣り合うカードを調べる。
      // currentIndex は現在注目しているカードのインデックス値
      for (int currentIndex = 0; currentIndex < list.size();
           currentIndex++) {
         // currentRank は現在注目しているカードの位
         int currentRank =
                   ((Card) list.get(currentIndex)).getRank();
         // 現在注目しているカードと隣り合うカードへの
         // インデックスを求める。
         int[] diffList = indexDiff[currentIndex % 4];
         for (int i = 0; i < diffList.length; i++) {
            // adjacentIndex は隣り合うカードへのインデックス値
            int adjacentIndex = /*  c  */;
            if (/*  d  */ && ((Card) list.get(adjacentIndex)).getRank() == currentRank) {
               list.remove(adjacentIndex);
               list.remove(/*  e  */);
               checkAndRemove(list);
               return;
            }
         }
      }
   }
   public static void main(String[] args) {
      Card[] deck = Card.newDeck();
      List list = new ArrayList();
      for (int i = 0; i < deck.length; i++) {
         list.add(deck[i]);
         checkAndRemove(list);
      }
      if (list.size() == 0) {
         System.out.println("上がり！");
      } else {
         System.out.println("残り" + list.size() + "枚");
      }
      
   }
}

import java.util.ArrayList;

import java.util.List;

public class Game {

// 現在注目しているカードからの相対インデックス

private static final int[][] indexDiff = {

{ 1, 4, 5 },

{ 1, 3, 4, 5 },

{ 3, 4 }

};

private static void checkAndRemove(List list) {

// list の最初からその隣り合うカードを調べる。

// currentIndex は現在注目しているカードのインデックス値

for (int currentIndex = 0; currentIndex < list.size();

currentIndex++) {

// currentRank は現在注目しているカードの位

int currentRank =

((Card) list.get(currentIndex)).getRank();

// 現在注目しているカードと隣り合うカードへの

// インデックスを求める。

int[] diffList = indexDiff[currentIndex % 4];

for (int i = 0; i < diffList.length; i++) {

// adjacentIndex は隣り合うカードへのインデックス値

int adjacentIndex = /* c */;

if (/* d */ && ((Card) list.get(adjacentIndex)).getRank() == currentRank) {

list.remove(adjacentIndex);

list.remove(/* e */);

checkAndRemove(list);

return;

}

public static void main(String[] args) {

Card[] deck = Card.newDeck();

List list = new ArrayList();

for (int i = 0; i < deck.length; i++) {

list.add(deck[i]);

checkAndRemove(list);

}

if (list.size() == 0) {

System.out.println("上がり！");

} else {

System.out.println("残り" + list.size() + "枚");

}

設問　プログラム中の/* */に入れる正しい答えを，解答群の中から選べ。

a に関する解答群

ア　private Card() {　　　　　　　　イ　private static void init() {

ウ　private void init() {　　　　　　エ　static {

オ　synchronized {　　　　　　　　カ　{

b に関する解答群

ア　i * 13 + j　　　　　　　　イ　i * 13 + j – 1

ウ　i * 4 + j – 1　　　　　　　エ　j * 13 + i

オ　j * 13 + i – 1　　　　　　カ　j * 4 + i – 1

c に関する解答群

ア　currentIndex * diffList[i]　　　　　　イ　currentIndex + diffList[i]

ウ　currentIndex – diffList[i]　　　　　　エ　i * diffList[currentIndex]

オ　i + diffList[currentIndex]　　　　　　カ　i – diffList[currentIndex]

d に関する解答群

ア　adjacentIndex != list.size()

イ　adjacentIndex < list.size()

ウ　adjacentIndex <= list.size()

エ　adjacentIndex == list.size()

オ　adjacentIndex > list.size()

カ　adjacentIndex >= list.size()

e に関する解答群

ア　0　　　　　　　　　　　　　　イ　adjacentIndex

ウ　adjacentIndex – 1　　　　　　エ　currentIndex

オ　currentIndex – 1　　　　　　カ　list.size() – 1

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