オブジェクト指向の問題の解き方

クラスの説明は、問題文にある

擬似言語には、クラスを書く共通の形が公式には定められていません。 そのため科目B のクラスの問題では、クラスが何を表し、どんなメンバ変数とメソッドを持つかが、問題文や表で説明されます。プログラムを読む前に、その説明を先に読みます。

メンバ変数やメソッドは、. で指します。a.value は「a が指すインスタンスの value」、a.up() は「a が指すインスタンスの up を呼ぶ」です。

インスタンスごとに箱を描く

次のプログラムを実行すると、何が出力されるでしょうか。

○クラス Counter
  整数型: value

  ○コンストラクタ Counter()
    自身.value ← 0

  ○手続: up()
    自身.value ← 自身.value + 1

○実行プログラム
  Counter: a ← Counter()
  Counter: b ← Counter()
  Counter: c ← a
  a.up()
  c.up()
  b.up()
  a.value と b.value を出力する

紙には、インスタンスを箱、変数を矢印で描きます。

a ─┐
    ├→ [ Counter | value: 0 → 1 → 2 ]
c ─┘
b ───→ [ Counter | value: 0 → 1 ]

出力は a.value が 2、b.value が 1 です。

• ・Counter() を2回呼んだので、箱は2つ。a と b は別の箱で、value もそれぞれに1つずつある
• ・c ← a は、新しい箱を作りません。c は a と同じ箱を指すだけ
• ・そのため c.up() は a の箱の value を増やす。a.up() と合わせて2回

一番多い間違いは、c ← a で箱がコピーされると考えて、a.value を 1 と答えることです。箱が増えるのは、コンストラクタを呼んだ行だけです。箱の数を先に数えておくと防げます。

継承したら、呼ばれるメソッドは「箱のクラス」で決まる

継承は、親クラスのメンバ変数とメソッドを、子クラスがそのまま持つことです。 子クラスが同じ名前のメソッドを書き直すこと（オーバーライド）もできます。

○クラス Shape
  ○文字列型: name()
    return "図形"

  ○手続: describe()
    自身.name() + "です" を出力する

○クラス Circle は Shape を継承する
  ○文字列型: name()
    return "円"

○実行プログラム
  Shape: s ← Circle()
  s.describe()

出力は 「円です」です。「図形です」ではありません。追い方はこうです。

1. 1. s が指す箱は、Circle() で作ったので Circle の箱。変数の型が Shape でも、箱は Circle
2. 2. describe() は Circle に書かれていないので、親の Shape の describe() が動く
3. 3. その中の 自身.name() の「自身」は、Circle の箱。Circle には name() があるので、Circle の name() が呼ばれる

メソッドを呼ぶたびに「この箱は何クラスか → そのクラスにこのメソッドはあるか → 無ければ親へ」と1段ずつ確かめます。 親のメソッドの中から呼ばれたメソッドでも、箱が子クラスなら、子クラスのものが先に探されます。 呼ばれる順番を問う問題は、この確かめを1行ずつ書き出せば解けます。

ほかの分野の解き方

• リスト・スタック・キューの問題の解き方（ノードを箱と矢印で描く）
• 擬似言語のトレースのやり方
• 擬似言語の記法