プログラムの基本構造はたったの”３つ”

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プログラミングが「コンピュータを動かすための指示書（＝プログラム）を作ること」、ということは確認しましたが、プログラミングやプログラムという言葉を聞くと、「ちょっと難しそう…」と思ってしまいませんか？

ただ、ひも解いていくと、実はプログラムの基本構造は単純なのです。

ここでは、各処理の名前はそれほど重要ではなく、「どのような処理の流れになるのか？」をポイントとして、いくつか例を見ながらプログラムの基本構造を確認してみましょう。

みなさんが日頃使っているアプリやゲームなどは、複数のプログラムの集まりですが、実は「順次」「分岐」「反復」という”たった3つ”の基本的な処理がいくつも組み合わさって作られているのです。

”たった3つ”と聞くと、難しさが和らぎませんか？

また、使うツールによって、「順次」「分岐」「反復」処理を実現するための機能名が異なる場合がありますが、機能名が異なっていたとしても考え方はすべて同じですので、一度覚えてしまえば、いろいろなツールで活用できます。

このプログラムの流れのように、データの処理は通常、特定の順序で行われる必要があります。順次処理を理解することで、正しい順序で処理を実行できるようになり、データの一貫性と精度を保てます。

また、データ処理では、条件に応じて異なる処理を実行するという場合があります。データの整合性をチェックしたり、特定の基準を満たすデータのみを分析に使用したり、といったシナリオです。分岐処理（条件分岐）を理解することで、状況に応じた柔軟なデータ処理ができるようになります。

さらに、反復処理（ループ処理）を理解することで、手動で行う作業を自動化し、時間と労力を大幅に節約できる仕組みを構築できるようになります。

例 ①では、分岐が2つのパターンを確認しましたが、1つの条件（比較対象）に対して分岐が3つ以上のパターンになる場合もあります。その場合、どのような構造になるのかを確認してみましょう。

ここでは、同じ分岐の条件に対して、2つの実装例をご紹介します。
例 ② - 1は、一般的に「IF（THEN、ELSE）」という機能、例 ② - 2は「CASE（switch）」という機能を使った場合の例です。

なお、IFとCASE（switch）のどちらを使うのが正しいといった明確なルールはないので、可読性などを考慮して使いわけるとよいでしょう。例えば、開発プロジェクトによっては可読性を考慮し、「IFの入れ子構造は基本3レベルまで」のように規約が決まっている場合もあります。

変数「score」に得点データ「70」点を代入する
変数「score」の得点データが80点以上なら「Aランクです」のメッセージを表示し、80点未満ならつぎの処理を実行する
変数「score」の得点データが60点以上なら「Bランクです」のメッセージを表示し、60点未満ならつぎの処理を実行する
上記「2」と「3」のいずれの条件とも合致しない（60点未満）なら、「Cランクです」のメッセージを表示する

変数「memberType」に会員種別「プレミアム」、変数「purchasePrice」に購入金額「2万円」を代入する
変数「memberType」のデータが「プレミアム」で、かつ変数「purchasePrice」のデータが「2万円」以上なら、「送料は無料です」、そうでないならば「送料は500円です」のメッセージを表示する

変数「memberType」に会員種別「レギュラー」、変数「purchaseCount」に購入回数「1回」を代入する
変数「memberType」のデータは「レギュラー」、または変数「purchaseCount」のデータが「1回目」ならば、「送料は無料です」、そうでないならば「送料は500円です」のメッセージを表示する

何回繰り返すかは、繰り返しの条件で指定します。

反復処理は、プログラミング言語では一般的に「for文」や「while文」と呼ばれるものに相当するものです。

なお、ツールによっては、その特性に応じて繰り返しの条件のパターンごとに使う機能をあらかじめわけて用意している場合があります。
例えば、「○回繰り返す」、「条件を満たす間繰り返す」、「〇〇が終わるまで繰り返す」といったパターンです。
「このパターンのときは必ずこの機能を使う」といった決まりはありませんので、わかりやすく反復処理を表現できるものを使うことをおすすめします。詳細は、使うツールを確認してくださいね。

ここでは、それぞれのパターンをどのようなシーンでよく使うのかを例を踏まえて確認してみましょう。

フォームを表示する
「つづけて入力しますか？」という確認メッセージを表示する
「はい」と回答される間（＝「いいえ」と回答されるまで）繰り返しフォームを表示する
つまり、「はい」と回答された場合はフォームを表示し、「いいえ」と回答された場合は繰り返し処理を終了することになります

例えば、「社員テーブル内のすべての社員番号を表示する」という処理を実行するとしましょう。

この場合、反復処理の繰り返し回数は「社員テーブルの件数」ということになりますが、社員テーブルは追加や削除で変更が発生し、毎回件数が異なります。
そのため、反復処理の条件に具体的な繰り返し回数や、「社員テーブルの件数が0件になったら」といった終了条件を指定する場合、反復処理の前に社員テーブルの件数を取得してあらかじめ任意の変数に格納しておき、件数を管理する処理などが必要になります。

それに対して、この例 ③のパターンを使うと、自分で件数を取得しなくても、反復処理の中で「レコードの読み込みが終わるまで（＝レコードの件数分）繰り返す」のように「〇〇が終わるまで繰り返す」といった条件を指定すればよいだけなので、ひと手間減らせるというわけです。

社員テーブルを読み込む
まだ1回も処理を実行していないので、反復処理を実行する前にカウンタ用の変数「count」（変数名は任意）に「0」を代入する
なお、うっかり反復処理の中で代入してしまうと、反復処理が実行されるたびに変数「count」のデータは「0」に戻ってしまうので注意しましょう。
処理が1回終わるごとに、変数「count」の値に「1」を足していく
「変数のデータを参照する、計算する」で確認したように、つぎのような計算式で確認できます。

顧客テーブルを読み込む
ここでは、顧客テーブルのすべてのレコードに対して処理を実行したいので、「レコードの件数分繰り返す」という反復処理を使って、1レコードずつ処理を繰り返し実行するように指定する
各レコードの『都道府県』のデータをチェックしたいので、変数「prefectures」に読み込んだレコードの『都道府県』のデータを代入する
分岐処理を使って、変数「prefectures」のデータが”東京”かどうかを判定する。
- データが”東京”の場合は、対象のレコードをCSVファイルに出力する
- それ以外の場合は、何も処理を行わず反復処理を継続する
顧客テーブルのすべてのレコードを読み込み終わったら反復処理を終了する