【擬似言語⑤課題3❸】最頻値 | 方式❸リスト登録しながら数える（基本情報技術者, 科目B, アルゴリズム）

このNoteでは「最頻値」を求める擬似言語を作ります。

3つ方式を考えついたので全3回になります。分かり易い回から学習しても大丈夫ですよ。ご自分でも「｛1, 2, 4, 2｝って4枚のカードが1枚ずつ手元に来た時に、一番枚数の多い数字をどう調べるか」手順を考えて見てくださいね。

1つめ。部屋を準備して入ってもらう感じ。データによっては空室も残ります。＞【擬似言語⑤課題3❶】最頻値 | 方式❶binを準備して数えるNote＊

2つめ。予め並べてから数える方式。＞【擬似言語⑤課題3❷】最頻値 | 方式❷ソート後に数えるNote＊

3つめ（今回のNote）。都度部屋を追加しながら数える方式。私が手作業でやるならこの手順かなぁ。＞【擬似言語⑤課題3❸】最頻値 | 方式❸リスト登録しながら数えるNote＊

それでは始めましょう！

＞全Noteへのリンク（FE節）
※科目Aのテーマ別/科目B/旧FE午後など沢山作りました！

方式3 | 初登場時に数える部屋を用意する

考えは、「初登場」したら「数を記録する部屋を用意」しながら、数え足していく感じ。

「1が初めて来たな、1を数える部屋を用意しよう。2が初めて～用意しよう。4が～用意しよう。2は既に部屋があるから、部屋作りは不要で数え足そう」という動き。

関数流用 | すでに部屋があるか/ないか

すでに部屋を準備してる/してないかの判定は、以前作った「getIndexInArray関数」を使います。＞【擬似言語⑪課題】重複排除のNote＊

配列arrayに値targetが含まれていれば、arrayの要素番号を返します。含まれてなければ、-1を返します。

○整数型: getIndexInArray(実数型の配列: array, 実数型: target)
  整数型: i
  整数型: length ← arrayの要素数

  for (i を 1 から length まで 1 ずつ増やす)
    if (array[i] と target が等しい)
      return i
    endif
  endfor

  return -1
end

例えばarray={3, 4}でtarget=3なら、array[1]なので1が返り。target=4なら、2が返り。target=1なら-1が返ります。

手順をプログラム的表現に落とし込む

擬似言語向けに手順を分解して考えます。

繰り返しループになるように意識して書き出しますね。

配列frequencyに個数を記録。

1. データ「1」について

   1. 枠が、配列binに登録あるかチェック

   2. 登録ないので、bin[1]を作ってデータ値「1」を代入

   3. frequency[1]を作って個数「1」を代入

2. データ「2」について

   1. 配列binに登録あるか

   2. ないので、bin[2]を作ってデータ値「2」を代入

   3. f[2]を作り個数「1」を代入

3. データ「4」について

   1. 配列binに登録あるか

   2. ないので、bin[3]を作ってデータ「4」を代入

   3. f[3]を作り「1」を代入

4. データ「2」について

   1. 配列binに登録あるか

   2. bin[2]=2で既にデータ値入れてるので処理しない

   3. bin[2]にデータ値、個数はf[2]なので個数「+1」する

図解では色を変えたとはいえ「2」が多いので、もう一度。データを「1, 2, 4, 2」から「1, 2, 4, 4」に変えてみました。

❸にてarray[3]でデータ「4」が来て、
bin={1, 2}なので「4」の登録なし。
bin[3]に”[3]がデータ「4」の登録番号だよ”と割り当て、
frequency[3]に"個数は1個だよ"と初期値。

❹にてarray[4]でデータ「4」が来て、
bin={1, 2, 4}なので「4」がbin[3]に登録あり。[3]に注目。
frequency[3]に”+1して”、”個数は2個だよ”。

具体的の構造/パーツを考える

では擬似言語を作ります。

前節の手順からポイントをまとめると

• メインループはデータを読み出すとこ

  • ループカウンタ「i」でarray[i]って読み出す

データを読み出しながら、以下の処理をします。

• データ値array[i]が、配列binに登録あるかチェック

  • 前々節のgetIndexInArray関数を使う

• getIndexInArray関数の返り値が登録なし（-1）なら

  • bin, frequencyに追加。
    「～の末尾に～追加」で初期値を設定。

• getIndexInArray関数の返り値が登録あり（正値）なら

  • frequency[正値]に+1する。

全データの読み出し/処理が終了した後に、どれが一番多かったかなと調べて、最頻値を決めます。

最大値探索には、「整数型: findMaxIndex(整数型の配列: data)」を活用します。
＞【擬似言語⑤】最大値のNote で作成した「findMax関数」を、
＞【擬似言語⑤課題3❶】最頻値 | 方式❶binのNote＊ で改良。

findMaxIndex関数から、frequency配列の最大値（=個数が最多）の要素番号が返ってきます。

bin[要素番号]が、個数が最多のデータ値（=最頻値, モード）ですね。

では擬似言語を組んでみてください。

答え | データarray[]から最頻値を求める関数

前節の記述を擬似言語に書きます。かなり具体的に書き出したので、記述通りに組めば完成すると思いますよ。