小学校『５、６年のプログラミング ドリル』問題と解き方４、アルゴリズム、移り変わり図

この３ヶ月で、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３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。３本目へのリンクはここです。

今日はそれらの続きとして、４本目の記事を書きます。はじめの２回で大まかな説明はしてるので、今回もすぐ問題に行きます。問題文の書き方は少し変えてます。

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では、第１問。ドリルの５２ページの問題、「２５　コンピュータの考え方②」。

問②　そうたさんは、カード型の鍵（かぎ、キー）を使って、部屋に入ろうとしています。カードの読み取り機は、次の通りに、ドアを開けるか開けないかの判断をします。

１．カードの番号（横に並んだ１３ケタの数）を読み取る。　　２．左から１、３、５、７、９、１１、１３番目の数字を上に書いて、足し算する。また、左から２、４、６、８、１０、１２番目の数を下に書いて、足し算する

３．下の方の足し算の結果に３をかける。　　４．上の方の足し算の結果と、３の結果を、足し算する。

５．４の結果の数で、一の位が０なら、ドアを開ける。一の位の数が０でないなら、ドアを開けない。

次のカードで、そうたさんは部屋に入れますか？

Ａ．１２３５４２７９０２１８４　　　Ｂ．６８２７９１３３０４０１８

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では、解答です。Ａのカードから見て行きましょう。

上の数の足し算は、１＋３＋４＋７＋０＋１＋４＝２０。下の数の足し算は、２＋５＋２＋９＋２＋８＝２８だから、３をかけると、２８×３＝８４。

だから、上＋（下×３）＝２０＋８４＝１０４。よって、一の位の数が０でないから、ドアを開けず、部屋に入れません。

次に、Ｂのカードについて。上の数の足し算は、６＋２＋９＋３＋０＋０＋８＝２８。下の数の足し算は、８＋７＋１＋３＋４＋１＝２４だから、３をかけると、２４×３＝７２。

だから、上＋（下×３）＝２８＋７２＝１００。よって、一の位の数が０だから、ドアを開けて、部屋に入れます。

そんな計算しなくても、入れるか入れないかだけ、簡単にカードに書けばいいのに・・という気もしますよね。

たぶん、数や読み取り方（プログラム）を変えることで、色んなことが出来るからだと思います。例えば、部屋に入れるのはいつまでなのか、とか、何人なのか、とか、１３ケタの数に色んな意味を持たせることができるでしょう。

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次に、第２問。ドリルの６２ページの問題、「３０　アルゴリズム⑤」。アルゴリズムという言葉は、前回の記事（３本目）にも書きましたが、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。 もとは数学者（難しい算数のプロ）の名前です。

問②　家と道がかかれた下の図で、丸の中に書かれた数は、その道を通るのに何分かかるかを表します。

（１）さくらの家から、お店を通って、ゆなの家に行きます。最も早く行くためには何分かかりますか？

（２）そうたの家から、ひまりの家を通って、りこの家に行きます。最も早く行くには何分かかりますか？

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では（１）から解きましょう。時間の長さは、道の長さと比例してますが、道を見ただけだとよく分かりません。いくつか計算して、合計時間を比べることになります。

さくらの家からお店までは、ゆうまとひまりとゆなの家を通るのが一番早くて、４分＋３分＋５分＋２分＝１４分です。次に、お店からゆなの家までは、２分です。だから、合わせて、１４分＋２分＝１６分です。

ゆなとお店の間の道は２回通りますが、２回はダメとは書いてないので大丈夫です。また、さくら→ゆうま→そうた→りこ→お店→ゆなの順なら、４分＋５分＋３分＋６分＋２分＝２０分。だから、１６分より遅くなってしまいます。

次に（２）。まず、そうたの家から、ひまりの家までは、ゆうまの家を通るのが一番早くて、５分＋３分＝８分。次に、ひまりの家からりこの家までは、来た道をそのまま帰って、ゆうま、そうたの家を通るのが一番早いです。３分＋５分＋３分＝１１分。

だから、合わせて、８分＋１１分＝１９分です。

このような、時間や長さが最も短い道を探す問題は、家と道が増えると面倒で難しくなるので、人間だと大変。だから、コンピューターが色々な道の時間を計算して、比べて一番短い時間や距離を探すことになります。

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次に、第３問。ドリルの７０ページの問題、「３４　移り変わり図①」。いくつかのもの（物、人など）の状態が、少しずつ変わる様子を考える図のことです。 

問②　下図は、スーパーのレジでのやり取りを表したものです。

次の説明から、正しいものを２つ選びましょう。

ア．客は商品を置くと同時にお金をはらう。　　　イ．レジ係は合計金額を伝えると同時に商品をわたす。

ウ．客は商品の合計金額を確かめてからお金をはらう。　　　エ．レジ係は客がはらったお金を確かめてから合計金額を伝える。

オ．客は商品のお金をはらってから商品を置く。　　　カ．レジ係は客がはらったお金を確かめてからおつりと商品をわたす。

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これは、図が無くても、常識で分かるでしょう♪　まず、ウが正しいですね。図だと、左上あたりを見ればそうなってます。

次に、カが正しいですね。図だと、右下あたりを見ることになります。

実際のスーパーやコンビニ、１００円ショップだと、商品が１コなら、お客さんは商品とお金を同時に置くことがあります。また、合計金額を伝えると同時に商品を客の近くに置くレジ係もいます。

客とレジ係がお互いによく知ってて、相手を信頼してる場合も、あまり順番にはこだわらないでしょう。上図はあくまで、機械的な決めごと。今後はレジ係もロボットが増えるでしょうから、きっちり決めておく必要があります。

２つのコンピューターで、互いにデータをやり取りしながら計算していく場合も、似たような図になるでしょうね。それでは今日はこの辺で。。☆彡

　　　　　　（計　２４３６字）