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虛擬碼執行與追蹤工具

執行以考試虛擬碼撰寫的程式，逐行確認變數的變化。支援 if、while、for、陣列、函式與遞迴呼叫。輸入題目的程式，與自己的追蹤結果（手動追蹤的結果）比較看看。可使用整數型、for (i 從 1 到 n 每次加 1)、a的元素數、輸出 等中文關鍵字。

程式

可使用的寫法
宣告    整數型: x ← 0, y      也可用 實數型 / 字串型 / 邏輯型
陣列    整數型陣列: a ← {1, 2, 3}   元素從 a[1] 開始（從 1 數起）
元素數  a的元素數               附加  aの末尾に x を追加する
指定    x ← 運算式              輸出  輸出 x, y
條件    if (條件) … elseif (條件) … else … endif
迴圈    while (條件) … endwhile    do … while (條件)
        for (i 從 1 到 n 每次加 1) … endfor（也可用 每次減）
函式    ○整數型: f(整數型: n)，在下方縮排撰寫本體。return 運算式
程序    ○g(整數型: n)
運算    + - × ÷ mod（也可用 * /）   比較 = ≠ < > ≦ ≧   邏輯 and or not
        存入整數型變數時，÷ 結果的小數部分會被捨去
字串    "abc"，以 + 串接          真假  true / false
也可使用考試的日文關鍵字（整数型、を 1 から n まで 1 ずつ増やす、出力 …）。

輸出


    

    
追蹤

    

      
      
      
      
      
    

    

    

      

      

    

    
這是支援考試虛擬碼主要寫法的簡易學習用直譯器，細節可能與實際考題的寫法不同。變數表顯示當時正在執行的函式中的變數（在函式外宣告的變數也能在函式中使用）。陣列以參照方式傳遞。

  

  




  
科目 B 與追蹤

  
日本基本資訊技術人員考試的科目 B，以閱讀用虛擬碼寫成的程式，回答執行結果或空格中應填入的字句為主。為此，逐行追蹤程式、把變數值如何變化寫成表格加以確認的追蹤能力不可或缺。這個工具可以把自己手動追蹤的結果，與實際執行的結果逐行比較。





  
虛擬碼的基本

  
在虛擬碼中，變數像「整數型: x」一樣加上型別宣告，值的指定則像「x ← 1」一樣以箭頭表示。條件分支寫成 if … elseif … else … endif，迴圈寫成 while … endwhile 或 for … endfor。陣列寫成 {1, 2, 3}，元素以 a[1] 這種從 1 數起的編號指定。函式像「○整數型: f(整數型: n)」一樣宣告，以 return 回傳值。請注意，把 ÷ 的結果存入整數型變數時，小數部分會被捨去。





  
追蹤的訣竅

  
追蹤時，製作每個變數一欄的表格，每執行一行就填入改變後的值。迴圈要記得寫下每次的條件判斷，連最後條件為假而離開的那一次也要算進去。陣列的編號從 1 還是從 0 開始、迴圈的結束是「到」還是「小於」，常會造成結果差一次（差一錯誤）的錯誤。遞迴呼叫時，要意識到每一層呼叫都有各自的變數，並從最底層依序計算回傳值。





  
常見的程式

  
科目 B 常見的題材包括陣列的加總、最大值、排序（泡沫排序、選擇排序）、二元搜尋、最大公因數（輾轉相除法）、轉換為二進位、遞迴（階乘、費氏數列），以及用陣列實作堆疊或佇列的程式。選擇範例執行，在追蹤中確認變數的變化，再稍微改變條件或迴圈範圍，試試結果如何改變。




練習相關題目



  

    
下列程式原本打算用兩個指派敘述交換 x 與 y 的值。執行後 x 與 y 的值為下列何者？

    
  1. Ax = 3, y = 3
  2. Bx = 7, y = 3
  3. Cx = 7, y = 7

    
查看答案與解析
正確答案：C. x = 7, y = 7
虛擬碼的指派敘述由上而下逐一執行。x ← y 使 x 變為7，原本的值3在此時就遺失了。接著的 y ← x 會把新的 x 值7放入 y，因此 x = 7、y = 7。要交換值，應像 t ← x、x ← y、y ← t 這樣，先把原本的值暫存到工作用變數再指派。

  

  

    
下列程式將3個變數的值依序傳遞。執行後 a、b、c 的值為下列何者？

    
  1. Aa = 2, b = 3, c = 1
  2. Ba = 2, b = 3, c = 2
  3. Ca = 3, b = 1, c = 2

    
查看答案與解析
正確答案：A. a = 2, b = 3, c = 1
t ← a 把 a 原本的值1暫存到 t。a ← b 使 a = 2，b ← c 使 b = 3，最後的 c ← t 把暫存的1放入 c。3個值各往前移一個位置，因此 a = 2、b = 3、c = 1。若不使用 t 而寫成 c ← a，此時 a 已經是2，c 會變成2。

  

  

    
下列程式反覆將 x 乘以3。執行後 n 的值為下列何者？

    
  1. A4
  2. B5
  3. C6

    
查看答案與解析
正確答案：B. 5
把 x 與 n 的值寫成追蹤表，可以看出每次重複時 x 依序變為 3、9、27、81、243，n 每次加1。x = 81 時 x < 100 仍成立，因此再執行一次，得到 x = 243、n = 5。下一次判斷時 x < 100 為偽，離開迴圈。條件共判斷6次，但迴圈內的處理只執行5次。

  

  
  
  

    
下列程式在雙重迴圈中有條件分支。執行後 c 的值為下列何者？

    
  1. A4
  2. B6
  3. C10

    
查看答案與解析
正確答案：B. 6
內層迴圈為 j = 1〜i，只有 j 為奇數時才使 c 增加。i = 1 時為 j = 1 的1次，i = 2 時為 j = 1 的1次，i = 3 時為 j = 1、3 的2次，i = 4 時為 j = 1、3 的2次，合計 1 + 1 + 2 + 2 = 6。內層的處理總共執行 1 + 2 + 3 + 4 = 10 次，其中滿足條件的是6次。這是在重複中放入條件分支的控制結構的基本組合。

  

  

    
為了求陣列 a 所有元素的總和而寫了下列程式。陣列的元素編號從1開始。執行後 s 的值為下列何者？

    
  1. A20
  2. B21
  3. C24

    
查看答案與解析
正確答案：B. 21
a的元素數為5，因此 i 從1跑到4，s = 4 + 7 + 1 + 9 = 21。最後一個元素 a[5] = 3 沒有加上，所以比正確的總和24少3。若把元素編號從0開始的語言的寫法（從0到元素數 − 1）直接套用到從1開始的陣列，就會發生這種差了一個的錯誤（差一錯誤）。

  

  



  
常見問題

  
支援考試虛擬碼的所有寫法嗎？

  
支援變數與陣列的宣告、指定、if、while、do while、for、函式與程序、陣列的元素數與附加到尾端，以及算術、比較、邏輯運算。二維陣列、物件（類別）、位元運算符號等依題目定義的寫法，部分不支援。

  
÷ 的結果會如何？

  
÷ 是一般的除法，7 ÷ 2 為 3.5。存入整數型變數（或由整數型函式回傳）時會捨去小數部分，因此在「整數型: mid ← (1 + 8) ÷ 2」中，mid 為 4。餘數以 mod 求得。

  
變成無窮迴圈會怎樣？

  
執行的行數超過 2 萬時會停止並顯示錯誤。請確認 while 條件中使用的變數是否在迴圈中改變。

  
輸入的程式會被傳送到其他地方嗎？

  
不會。程式只在這個頁面（瀏覽器）中執行，不會傳送到任何地方。







  
相關用語

  
虛擬碼 遞迴 堆疊







  
相關計算工具

  
位元運算計算工具以二進位的位元排列確認 AND、OR、XOR、NOT，以及邏輯移位、算術移位與旋轉，支援 8～64 位元排序演算法視覺化工具以長條圖逐步播放泡沫、選擇、插入、希爾、合併、快速、堆積共 7 種排序，並可比較比較次數與寫入次數戴克斯特拉演算法計算工具由邊的權重清單計算最短路徑與最短距離，並能以表格與圖逐步追蹤確定頂點的過程二元搜尋樹與堆積視覺化工具將依序插入值所建立的二元搜尋樹或堆積畫成圖，並顯示前序、中序、後序的走訪順序、搜尋路徑與堆積的陣列雜湊表計算工具以鏈結法、線性探測、二次探測、雙重雜湊顯示鍵放入雜湊表時的碰撞與儲存位置，並計算負載因子與平均探測次數時間複雜度（大O）比較工具以 O(log n)、O(n)、O(n log n)、O(n²)、O(2ⁿ) 等比較隨資料數而變的處理次數與時間，也能估算資料數改變時的處理時間

  
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