第4章, 第5章の細かな修正 (#67)

* 第4章, 第5章の細かな修正

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* 第4章の問題を作成

* 第5章の問題を作成

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Co-authored-by: rurun <docile.notepad.0n@icloud.com>

Author: yas-ako

docs/.vitepress/config.ts

@@ -79,28 +79,61 @@ export default withMermaid({
               link: "/cpp/chapter-3/problems/",
               collapsed: true,
               items: [
-                { text: "Multiplication（★☆☆）", link: "/cpp/chapter-3/problems/multiplication" },
-                { text: "Sum of n（★★☆）", link: "/cpp/chapter-3/problems/sum-of-n" },
+                {
+                  text: "Multiplication（★☆☆）",
+                  link: "/cpp/chapter-3/problems/multiplication",
+                },
+                {
+                  text: "Sum of n（★★☆）",
+                  link: "/cpp/chapter-3/problems/sum-of-n",
+                },
                 { text: "4bit（★★☆）", link: "/cpp/chapter-3/problems/4bit" },
               ],
             },
           ],
         },
         {
-          text: "[WIP] 4. 条件分岐",
+          text: "4. 条件分岐",
           link: "/cpp/chapter-4/",
           items: [
-            { text: "[WIP] 4.1 if文", link: "/cpp/chapter-4/1" },
-            { text: "[WIP] 4.2 演算子", link: "/cpp/chapter-4/2" },
+            { text: "4.1 if文", link: "/cpp/chapter-4/1" },
+            { text: "4.2 演算子", link: "/cpp/chapter-4/2" },
+            {
+              text: "4.Q 練習問題",
+              link: "/cpp/chapter-4/problems/",
+              collapsed: true,
+              items: [
+                {
+                  text: "Positive or Negative（★☆☆）",
+                  link: "/cpp/chapter-4/problems/positive-or-negative",
+                },
+                {
+                  text: "Fraction（★★☆）",
+                  link: "/cpp/chapter-4/problems/fraction",
+                },
+              ],
+            },
           ],
         },
         {
-          text: "[WIP] 5. 型",
+          text: "5. 型",
           link: "/cpp/chapter-5/",
           items: [
-            { text: "[WIP] 5.1 bool型", link: "/cpp/chapter-5/1" },
-            { text: "[WIP] 5.2 double型", link: "/cpp/chapter-5/2" },
-            { text: "[WIP] 5.3 string型①", link: "/cpp/chapter-5/3" },
+            { text: "5.1 bool型", link: "/cpp/chapter-5/1" },
+            { text: "5.2 double型", link: "/cpp/chapter-5/2" },
+            { text: "5.3 string型①", link: "/cpp/chapter-5/3" },
+            {
+              text: "5.Q 練習問題",
+              link: "/cpp/chapter-5/problems/",
+              collapsed: true,
+              items: [
+                {
+                  text: "Circle Area（★☆☆）",
+                  link: "/cpp/chapter-5/problems/circle-area",
+                },
+                { text: "Echo（★☆☆）", link: "/cpp/chapter-5/problems/echo" },
+              ],
+            },
           ],
         },
         {

docs/cpp/chapter-4/1.md

@@ -1,8 +1,8 @@
-# [WIP] 4.1 if文
+# 4.1 if文
 
 ## 4.1.1 if
 
-特定の条件を満たす時だけ実行したい時は、if 文を用いる。if の後に条件を記し、その後の `{}` に条件を満たしていた時だけ実行したい命令を記述する。
+何らかの処理を、**特定の条件を満たすときにだけ実行したい**場合は、if文と呼ばれる構文を用いる。`if`の後に**条件**を記し、その後の`{}`の中に条件を満たしていたときだけ実行したい命令を記述する。
 
 以下は、入力された点数が60点以上であれば「合格」、そうでなければ「不合格」と表示するプログラムである。
 
@@ -12,7 +12,7 @@ using namespace std;
 
 int main() {
   cout << "点数を入力してください。" << endl;
-  int score = 0;
+  int score;
   cin >> score;
 
   if (score >= 60) {
@@ -37,7 +37,7 @@ flowchart LR
     condunder --> |No| e[End]
 ```
 
-`score >= 60` は、 $score \geq 60$ と同じである。 `+-/*` と同じくして、条件を記述する演算子も存在する。演算子は以下の通り。
+`score >= 60`は、$score \geq 60$と同じである。`+-/*`と同じくして、条件を記述する演算子も存在する。演算子は以下の通り。
 
 | 演算子  | 数学の記号  |
 |------|--------|
@@ -49,33 +49,32 @@ flowchart LR
 | `!=` | $\neq$ |
 
 :::warning
-`==` と `=` を混同しないように注意。 `=` は**代入** 、 `==` が**等価** である。
+`==`と`=`を混同しないように注意。`=`は**代入**、`==`が**等価**である。
 :::
 
 ## 4.1.2 else
 
-3.1.1. で示した例は、60点以上「でない」ときを `if (score < 60)` と記述することで実装した。ただ、実際には「そうでない時」を else
-文によって簡単に記述できる。
+4.1.1で示した例は、60点以上「でない」ときを`if (score < 60)`と記述することで実装した。ただ、実際には「そうでないとき」を**else文**によって簡単に記述できる。
 
 ```cpp:line-numbers
 #include <iostream>
 using namespace std;
 
 int main() {
   cout << "点数を入力してください。" << endl;
-  int score = 0;
-  cin >> score; 
+  int score;
+  cin >> score;
 
   if (score >= 60) {
-    cout << "合格です" << endl;
+    cout << "合格です。" << endl;
   } else {
-    cout << "不合格です" << endl;
+    cout << "不合格です。" << endl;
   }
 }
 ```
 
 ::: tip
-else 文は、if文の終わり（ = `}` ）の次に書く必要がある。
+else文は、if文の終わり（=`}`）の次に書く必要がある。
 :::
 
 ```mermaid
@@ -89,24 +88,24 @@ flowchart LR
 
 ## 4.1.3 else if
 
-3.1.2. のコード に「満点だったら」という条件を足す。
+4.1.2のコードに「満点だったら」という条件を足す。
 
 ```cpp:line-numbers
 #include <iostream>
 using namespace std;
 
 int main() {
   cout << "点数を入力してください。" << endl;
-  int score = 0;
+  int score;
   cin >> score;
 
   if (score == 100) {
-    cout << "満点です" << endl;
+    cout << "満点です。" << endl;
   } else {
     if (score >= 60) {
-      cout << "合格です" << endl;
+      cout << "合格です。" << endl;
     } else {
-      cout << "不合格です" << endl;
+      cout << "不合格です。" << endl;
     }
   }
 }
@@ -124,23 +123,23 @@ flowchart LR
     printunder --> e
 ```
 
-ただ、このように書くのは冗長なので、`else if` と短縮する事が許されている。
+ただ、このように書くのは冗長なので、`else if`と短縮する事が許されている。
 
 ```cpp:line-numbers
 #include <iostream>
 using namespace std;
 
 int main() {
   cout << "点数を入力してください。" << endl;
-  int score = 0;
+  int score;
   cin >> score;
 
   if (score == 100) {
-    cout << "満点です" << endl;
+    cout << "満点です。" << endl;
   } else if (score >= 60) {
-    cout << "合格です" << endl;
+    cout << "合格です。" << endl;
   } else {
-    cout << "不合格です" << endl;
+    cout << "不合格です。" << endl;
   }
 }
 ```
@@ -149,23 +148,28 @@ int main() {
 
 ## 4.1.4 変数のスコープ
 
-変数が使える範囲には制限があり、これを変数のスコープと呼ぶ。
+変数が使える範囲には制限があり、これを変数の**スコープ**と呼ぶ。
 
-具体的には、 `{}` の外からは変数にアクセスできない。
+具体的には、`{}`の外からは変数にアクセスできない。
 
-例えば次のソースコードで言えば、 変数 `z` は 4 ~ 6 行目でしか使用できない。
-**8 行目は正しく実行できない。（コンパイルエラーとなる）**
+例えば次のプログラムで言えば、変数`z`は8行目から10行目まででしか使用できない。**12行目は正しく実行できない。（コンパイルエラーとなる。）**
 
-変数 `x` は 1行目から 9 行目まで好きなところで使用できる。
+変数`x`は5行目から13行目まで好きなところで使用できる。
 
 ```cpp:line-numbers
-int x = 8;
+#include <iostream>
+using namespace std;
+
+int main() {
+  int x = 8;
 
-if (x < 10) {
-  int z = 10;
-  cout << z << endl; // OK !
-  cout << x << endl; // OK !
+  if (x < 10) {
+    int z = 10;
+    cout << z << endl;  // OK!
+    cout << x << endl;  // OK!
+  }
+  cout << z << endl;  // NG
+  cout << x << endl;  // OK!
 }
-cout << z << endl; // NG
-cout << x << endl; // OK !
+
 ```

docs/cpp/chapter-4/2.md

@@ -1,12 +1,23 @@
-# [WIP] 4.2 演算子
+# 4.2 演算子
 
 ## 4.2.1 比較演算子
 
+[4.1.1](1#_4-1-1-if)で説明したような、2つの値を比較する演算子のことを、**比較演算子**と呼ぶ。比較演算子を列挙した表を以下に再掲しておく。
+
+| 演算子  | 数学の記号  |
+|------|--------|
+| `>=` | $\geq$ |
+| `>`  | $>$    |
+| `<`  | $<$    |
+| `<=` | $\leq$ |
+| `==` | $=$    |
+| `!=` | $\neq$ |
+
 ## 4.2.2 論理演算子
 
-条件が1つの変数のみに依存する時は `if` と `else` でわかりやすく書けた。
-しかし、条件が2つ以上になるとif と else だけでは煩雑になっていく。
-数学では「または」、「かつ」 「でない」（$\lor,\land, \lnot$） をよく使ったと思うが、プログラミングでもそれに当たるものが存在する。
+条件が1つの変数のみに依存する時は`if`と`else`でわかりやすく書けた。では、条件が2つ以上ある場合はどうすればよいだろうか。if文の中にif文を書くことで、2つの条件の組み合わせを記述することができるが、煩雑にである。
+
+数学では「または」「かつ」「でない」（$\lor,\land, \lnot$）をよく使ったと思うが、プログラミングでもそれに当たるものが存在する。これらを**論理演算子**と呼ぶ。論理演算子を用いることで、比較的簡単に、複数の条件の組み合わせを書くことができる。
 
 | 演算子  | 意味  | 意味・数学記号     |
 |------|-----|-------------|
@@ -28,18 +39,26 @@ if (!(y >= 10)) {
 
 ## 4.2.3 演算子の優先順位
 
-数学と同じように、演算子には優先順位がついている。優先順位自体は覚えなくても良いが、たまに優先順位が自分の想定と違うときがある。そのようなときは `()`
-で式をくくることで、計算順序を変えられるので覚えると良い（数学と同じ）。
+数学と同じように、演算子には優先順位がついている。優先順位自体は覚えなくても良いが、たまに優先順位が自分の想定と違うときがある。そのようなときは`()`で式をくくることで、計算順序を変えられる。
 
-特に、 `<<` は比較演算子より優先順位が高い。
-`cout << a <= b << endl;` と書くとコンパイルエラーとなってしまうので2行目のように書かなければならない。
+特に、`<<`は比較演算子より優先順位が高い。
+`cout << a <= b << endl;`と書くとコンパイルエラーとなってしまうので2行目のように書かなければならない。
 
 ```cpp:line-numbers
 cout << ((a + b) * c) << endl;
 cout << (a <= b) << endl;
 ```
 
 ::: tip
-「じゃあ `<<` 演算子の優先度を一番低くすればいいじゃん」と思ったかもしれない。
+「じゃあ`<<`演算子の優先度を一番低くすればいいじゃん」と思ったかもしれない。
 しかし、実際には複雑な事情があるのだ……。
 :::
+
+::: tip 第4章のまとめ
+
+* if文、else文で条件分岐ができます。
+* `if(x==0)`はどのような条件を表していますか？　`==`は比較、`=`は代入です。
+* `<` `>` `<=` `>=`で大小の比較ができます。
+* `&&` `||` `!`でAND, OR, NOTを扱えます。
+
+:::

docs/cpp/chapter-4/index.md

@@ -1 +1,3 @@
-# [WIP] 4. 条件分岐
+# 4. 条件分岐
+
+プログラムの中では、「**指定した条件を満たすときにのみ**」実行してほしい処理というものが存在する。第4章では、この「**条件分岐**」を扱う。

docs/cpp/chapter-4/problems/fraction.md

@@ -0,0 +1,91 @@
+# 4.Q Fraction（★★☆）
+
+## 問題
+
+入力から整数$a,b,c,d$を受け取り、$\frac{a}{b}+\frac{c}{d}$を計算して、存在するなら分数`n/m`のような文字列として表示しよう。
+
+結果を約分する必要はないものとします。
+
+## 入出力例
+
+### 例1
+
+#### 入力
+
+```Input:line-numbers
+1 2 3 4
+```
+
+#### 出力
+
+```Output:line-numbers
+10/8
+```
+
+$\frac{1}{2} + \frac{3}{4} = \frac{10}{8}$
+
+### 例2
+
+#### 入力
+
+```Input:line-numbers
+1 3 5 7
+```
+
+#### 出力
+
+```Output:line-numbers
+22/21
+```
+
+$\frac{1}{3} + \frac{5}{7} = \frac{22}{21}$
+
+### 例3
+
+#### 入力
+
+```Input:line-numbers
+1 0 1 0
+```
+
+#### 出力
+
+```Output:line-numbers
+```
+
+0除算は定義されないため、$\frac{1}{0}$は存在しません。
+
+## ヒント
+
+::: details ヒント1
+今回は約分が必要ないので、最小公倍数を求める必要はありません。素直に掛け算で分母を求めてしまってよいでしょう。
+:::
+
+## 解答例
+
+::: details 解答例
+
+```cpp
+#include <iostream>
+using namespace std;
+
+int main() {
+    int a, b, c, d;
+    cin >> a >> b >> c >> d;
+
+    // 分母が0でないなら
+    if (b != 0 && d != 0) {
+        // 分母を計算 (今回は約分が不要なため、最小公倍数でなくともよい)
+        int denominator = b * d;
+
+        // 分子を計算
+        int numerator = a * d + c * b;
+
+        // 結果を出力
+        cout << numerator << "/" << denominator << endl;
+    }
+}
+```
+
+なお、約分をしたい場合は`std::gcd`などを使って最小公倍数を得ることができます。
+:::