プログラミング基礎 — 順次・分岐・繰り返し

導入

毎朝のコーヒーを淹れる手順、スマホのナビで目的地までのルートを計算する仕組み――実は、こうした日常の「処理の流れ」はコンピュータが命令を実行するときの考え方と非常によく似ています。プログラムも、基本的には「上から順にやる」「条件によって分ける」「同じことを繰り返す」という3つの構造の組み合わせで成り立っているのです。この3つの構造を理解することが、プログラミングの第一歩になります。

くわしく知ろう

プログラムの基本構造は「順次・分岐・繰り返し」の3つで構成されています。この3つを組み合わせることで、どんな複雑な処理も表現できるとされており、「構造化プログラミング」の基礎として知られています。

まず「順次（じゅんじ）」とは、命令を上から順番に、一つずつ実行していく流れのことを指します。レシピで「まずお湯を沸かし、次にカップに注ぎ、最後にコーヒーを加える」と手順が書かれているのと同じイメージです。コンピュータは特別な指示がない限り、プログラムを書かれた順序どおりに実行していきます。

次に「分岐（ぶんき）」とは、ある条件が成り立つかどうかによって、実行する処理を切り替える構造のことを指します。「もし（if）〜ならばAの処理を、そうでなければBの処理を行う」という形が代表的です。たとえば「残高が足りれば決済する、足りなければエラーを表示する」という処理は、この分岐の仕組みで実現されています。

「繰り返し（くりかえし）」は、一定の条件が満たされている間、あるいは指定した回数だけ、同じ処理を繰り返す構造を指します。ループとも呼ばれ、「クラスの全生徒の点数を合計する」「リストのすべての商品を画面に表示する」といった場面で欠かせない仕組みになっています。

また、プログラムを書く上で「変数（へんすう）」も重要な概念です。変数とは、計算の途中結果や入力された値を一時的に記憶しておくための「名前のついた箱」のようなものを指します。合計点を計算するたびにその値を変数に上書きしながら処理を進めていくことで、効率よく計算ができるようになっています。さらに、処理の流れを視覚的に図で表したものを「フローチャート（流れ図）」といいます。長方形が処理、ひし形が分岐条件を表すなど、決められた記号を使ってプログラムの流れを一目で確認できるようになっています。

具体例

たとえば、自動販売機の動作をプログラム的に考えると、「お金が投入される（順次）」→「金額が足りているか確認する（分岐）」→「商品が選ばれるまで待つ（繰り返し）」という流れで整理できます。コンビニのセルフレジや信号機の制御など、身の回りのあらゆる電子機器の動きが、この3つの構造によって設計されています。

一方、フローチャートは実際のプログラムを書く前に処理の流れを整理するためによく使われます。ひし形の記号で「条件」を示し、そこから「はい」と「いいえ」の2方向に線が伸びる図を見たことがある方もいるのではないでしょうか。ITパスポート試験でもフローチャートを読み解く問題が出題されることがあります。

まとめ・試験ポイント

• 順次＝命令を上から順番に実行する基本の流れ
• 分岐＝条件によって処理を切り替える（if〜then〜else）
• 繰り返し＝条件が満たされる間、同じ処理を繰り返す（ループ）
• 変数＝値を一時的に記憶しておく「名前のついた箱」
• フローチャート＝処理の流れを図で表したもの（長方形＝処理、ひし形＝分岐）
• 試験では3つの構造の名称と、フローチャートの記号の意味を問う問題が頻出