小学校『５、６年の楽しいプログラミング ドリルの王様』、問題と解き方３

この１ヶ月半で、小学生向けの学習参考書『５、６年の楽しいプログラミング　ドリルの王様』（新興出版社）について、問題と解き方を紹介する記事を２本書きました。１本目の記事へのリンクはここです。２本目へのリンクはここです。

今日はその続きとして、３本目の記事を書きます。下の画像は、ＡＭＡＺＯＮ（アマゾン）の通販ページです。同じシリーズで、小学１・２年生用、３・４年生用のドリルもあります。

　

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前の２回で大まかな説明はしてるので、今回はすぐ問題に行きます。

では、第１問。ドリルの４９～５０ページの問題、「２４　コンピュータの考え方①」。

問①　２つのカーペットを重ねると、色が変わります。白の部分と白の部分が重なると、そこは白になります。それ以外の重なり方だと、その部分は黒になります。

では、下の２枚のカーペットを重なると、どんな模様（もよう）になりますか？

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この変化は、わりと簡単にイメージできると思います。答は下図です。

この変化はいずれ、中学校・高校・大学とかで、「ＯＲゲート」のような名前で習います。読み方は、オーアール・ゲートとか、オア・ゲート。コンピューターの設計図の部品（のはたらき）なのです。

「白と白で、白」は、「０＋０＝０」などと書きます。「黒と黒で、黒」なら、「１＋１＝１」などと書きます。ちょっと変な計算だけど、すぐになれます。書き方は色々あるので、その時の先生や本などの指示に合わせます。

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問③　次の変化では、重ねる２枚のカーペットの片方でも白の部分は、白になります。黒の部分と黒の部分が重なると、黒になります。そのルールで色を変えた後、さらに、白は黒に変え、黒は白に変えます。

次の２枚のカーペットを重ねると、どんな模様（もよう）になりますか？

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１つずつ、進みましょう。まず、２枚を重ねるだけだと、下図のようになります。

さらに、白と黒を入れ替えると、下図になります。これが答です。

１つめの変化はいずれ、中学校・高校・大学とかで、「ＡＮＤゲート」のような名前で習います。読み方は、アンド・ゲート。これもコンピューターの設計図の部品です。

「白と黒で、白」は、「０・１＝０」などと書きます。「黒と黒で、黒」なら、「１・１＝１」です。ちょっと変な計算だけど、すぐになれます。

２つめの変化はいずれ、「ＮＯＴゲート」のような名前で習います。読み方は、ノット・ゲート。コンピューターの設計図の部品なのです。「白は、黒になる」なら、「￢０＝１」。「黒は、白になる」なら、「￢１＝０」などと書きます。

２つの変化を合わせて、例えば、「黒と白を合わせて白にした後、黒になる」のなら、「￢（１・０）＝１」などと書きます。ちょっと難しいですね。今はまだ、ふう～んと聞き流していいです♪

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では、第２問。ドリルの５９ページの問題、「２９　アルゴリズム④」。

ロボットに命令して、５つの箱に書かれた数を、小さい順に並べ替えます。最初は左から右に、５、２、３、１、４と並んでます。ロボットは次のルールに従って、左右に動きます。

１．　正面の数と右どなりの数を見る。

２．　右どなりの数の方が小さければ、正面と右隣りを交かんする。

３．　右へ移動する。右端に移動するまで、１～３をくり返す。

４．　右はしまで来たら、左はしにもどる。右はしに移動した箱は見ない。

下の表の、（ア）、（イ）、（ウ）、（エ）に当てはまることばは何ですか？　また、全部で何回、箱を交かんしましたか？

比べた回数　比べる数　交かん　比べた後のならび方

０回目　　　　　　　　　　　　５２３１４

１回目　　５と２　　する　　２５３１４

２回目　　５と３　　する　　２３５１４

３回目　　５と１　　する　　２３１５４

４回目　　５と４　　する　　２３１４５

　（左はしにもどる）

５回目　　２と３　しない　　２３１４５

６回目　　３と１　　する　　２１３４５

７回目　　３と４　（ア）　　２１３４５

　（右はしの５は見ないで左はしにもどる）

８回目　　２と１　（イ）　　１２３４５

９回目　　２と３　（ウ）　　１２３４５

（右はしの４と５は見ないで左はしにもどる）

10回目　　１と２　（エ）　　１２３４５

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ちょっと難しいですね。特に、右はしに来た時にどうするのか、問題文のルールも分かりにくくなってるので、自分で「たぶん、こうゆう意味だろうな」と考えることになります。問題文が長いので、少しはぶいて短くしてるのです。

７回目。３と４を比べると、右の４の方が大きいので、交かんは「しない」・・（ア）の答。８回目。２と１を比べると、右の１の方が小さいので、交かんは「する」・・（イ）の答。

９回目。２と３を比べると、右の３の方が大きいので、交かんは「しない」・・（ウ）の答。１０回目。１と２を比べると、右の２の方が大きいので、交かんは「しない」・・（エ）の答。

全部で、交かんは、６回です。・・・答

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全体を大きく見直すと、ロボットの右への動きが４セットになってます。１つ目のセットで、５が一番右に決まります。次に左はしにもどって、２つ目のセットで、４が右から２番目に決まります。

また左はしにもどって、３つ目のセットで、３が右から３番目に決まります。また左はしにもどって、４つ目のセットで、２が右から４番目に決まって、おしまいです。最後のセットではもう、ロボットは動かず、１と２を見て比べるだけです。

「アルゴリズム」という言葉は初めて聞いたかも知れませんね。ある数学者の名前から作った言葉なのです。要するに、何かある目的、問題の解決に向かって、１つずつ進む手続きをまとめたものです。

例えばこの問題なら、５つの数を小さい順に並べるための手続きのまとめ（アルゴリズム）、ということです。その中で、たとえば２つ目のセットなら、左側の４つの数の中で一番大きい数（つまり４）を、右はしから２番目に決めてるのです。

新型コロナウイルスのせいで大変ですが、気楽にがんばってくださいね♪　それでは、今日はこの辺で。。☆彡

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