基本情報技術者 2018年 春期 午後 問11

解答の導き方

1. a：クラスを置いたパッケージを指定します
   プログラム1〜3には、それぞれ「package com.example.expr;」とあります。これは、Expression、Constant、Additionの各クラスが、com.example.exprというパッケージ（関連するクラスをまとめる名前空間）に置かれているという意味です。
   プログラム4では、これらのクラスを使うためにimport文で指定します。importの後にはクラスを置いたパッケージ名が必要なので、aには「com.example.expr」が入ります。staticは付けません。ここで読み込むのは、クラスに属する静的な機能ではなく、クラスそのものだからです。
2. b：加算式の左側と右側を指定します
   プログラム4では、twoはConstant(2)、fiveはConstant(5)として作られています。つまり、twoは値2を表す式、fiveは値5を表す式です。
   Additionの説明には、引数leftが加算式の左側、引数rightが右側とあります。図1では「(2 + 5)」と表示されているため、左側にtwo、右側にfiveを渡します。したがって、bには「two, five」が入ります。
   2や5を直接渡すのではなく、twoやfiveを渡す点にも注意してください。Additionのコンストラクタが受け取るのは、整数ではなくExpression型の式です。
3. c：加算式の形を表示する値を指定します
   ConstantとAdditionは、どちらもExpressionを実装しています。Expressionは式を表す型で、Additionの変数addには、2と5を加算する式が入っています。
   ConstantのtoStringは定数の値を文字列にし、AdditionのtoStringは左右の式を使って加算式を表す文字列を作ります。そのため、文字列連結の左側にはaddを指定すれば、加算式が「(2 + 5)」と表示されます。したがって、cにはaddが入ります。
4. d：計算結果を表示する値を指定します
   Additionのevaluateは、左側の式の評価結果と右側の式の評価結果を足します。two.evaluate()は2、five.evaluate()は5を返すので、add.evaluate()は2 + 5、つまり7を返します。
   したがって、dにはadd.evaluate()が入ります。これにより、図1のように加算式と計算結果を並べて表示できます。

誤りやすいポイント

• 引数の順番を逆にしないこと
  Additionでは、最初の引数が左側、2番目の引数が右側です。図1の「(2 + 5)」に合わせるには、twoを先に、fiveを後に渡します。
• 式の表示と評価結果を区別すること
  addは式そのものを表します。add.evaluate()は、その式を計算した結果です。式の形を表示する場所にはadd、答えを表示する場所にはadd.evaluate()を使います。
• 変数の名前ではなく、変数が表す内容を見ること
  twoとfiveは名前だけでなく、それぞれConstant(2)、Constant(5)として作られています。どちらを左側・右側に置くかは、表示したい式の順番から判断します。

FAQ

解答の導き方

• コンストラクタ：下位クラスのオブジェクトを作るときに、左右の式を上位クラスに渡します。
• getLeftとgetRight：下位クラスから、左右の式を取得します。
• getOperator：下位クラスで演算子を定義します。

誤りやすいポイント

• protectedを「同じパッケージ内だけで使える」と考えないようにします。別のパッケージにある下位クラスからも利用できます。
• publicとprotectedの違いは、利用できる範囲です。publicは広く公開し、protectedは主に下位クラスから使う機能を公開します。
• この設問は、演算子の計算方法ではなく、下位クラスから機能を使えるようにするためのアクセス範囲を問うています。
• 抽象クラスは直接オブジェクトを作れませんが、下位クラスのオブジェクトを初期化するために、上位クラスのコンストラクタは必要です。

FAQ

解答の導き方

• 左側の「add」は、図1の出力から「(2 + 5)」という式です。
• 右側の減算式は、「two」と「five」を使うので「(2 - 5)」という式です。

誤りやすいポイント

• 「println」に渡した式が自動的に計算されると思い込まないようにします。計算結果を得るには、「evaluate」を呼び出す必要があります。
• 「10」は減算式を評価した結果ですが、表示されるのは式の構造を表す文字列です。
• 左右の式にも括弧があるため、外側の括弧と合わせて「((2 + 5) - (2 - 5))」となります。括弧を省いた形にはなりません。

FAQ

解答の導き方

• アの「new Constant(9) == new Constant(9)」は、二つのインスタンスが同一かどうかを比較します。別々に作られたインスタンスなので、falseになります。ただし、これはequalsによる比較ではありません。
• イの「new Constant(9).equals(new Constant(9))」は、二つのConstantのインスタンスに対してequalsを呼び出します。現在の実装では同じ値かどうかを調べる処理がないため、別々のインスタンスは等しくないと判定され、falseになります。設問の「二つのインスタンスが表す値が等しいのでtrueになるべきだが、今のクラスConstantの実装ではfalseになる」という状況に当てはまります。
• ウの「new Constant(9).evaluate() == new Constant(9).evaluate()」は、二つのインスタンスそのものではなく、evaluateで取り出した値を比較します。どちらも9なので、結果はtrueです。
• エの「new Constant(9).evaluate().equals(new Constant(9).evaluate())」は、evaluateが返す型intの値にequalsを呼び出そうとしています。intは数値を表す基本型で、メソッドを呼び出せないため、この書き方は使えません。

誤りやすいポイント

• ==とequalsは、どちらも「等しいか」を調べますが、現在のConstantでは、==はインスタンスが同一かどうかを比較し、equalsも同一のインスタンスかどうかを判定します。
• evaluate()を使うと、比較対象はインスタンスではなく、インスタンスが表す値になります。二つの値が9なら、ウはtrueです。
• intは基本型です。intの値にequalsを呼び出すことはできないため、エは等しいかどうかを調べる式として成立しません。

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