トンネルを通過できる箱の体積を求めるCプログラム

高さが41、幅が非常に大きいトンネルがあるとします。また、長さ・幅・高さを持つ箱のリストが与えられます。箱の高さがトンネルの高さより厳密に小さい場合のみ、その箱はトンネルを通過できます。このとき、トンネルを通過できる箱の体積をすべて求める必要があります。体積は「長さ × 幅 × 高さ」で計算されます。入力として、箱の個数Nと、N行3列の2次元配列が与えられます。

例えば、入力が N = 4、boxes = [[9,5,20],[3,7,15],[8,15,41],[6,3,42]] の場合、出力は 900 と 315 になります。最初の2つの箱は通過条件を満たしており、体積はそれぞれ 9 × 5 × 20 = 900、3 × 7 × 15 = 315 です。残りの2つの箱は高さが41以上のため、トンネルを通過できません。

解決のアプローチ

この問題を解くためには、以下の手順に従います。

• 長さ(length)、幅(width)、高さ(height)を持つ Box 構造体を定義する
• 箱を引数に取る関数 volume() を定義する
• box.length × box.width × box.height を返す
• 箱を引数に取る関数 lower() を定義する
• box.height が 41 未満であれば true、そうでなければ false を返す
• main 関数で以下の処理を行う
• i := 0 から開始し、i < N の間、i を1ずつ増やしながら繰り返す
  • lower(boxes[i]) が true の場合:
    • volume(boxes[i]) を表示する

実装例

以下の実装例を見ると、理解が深まります。

#include <stdio.h>
#define N 4
struct Box{
    int length, width, height;
};
int volume(struct Box box){
    return box.length*box.width*box.height;
}
int lower(struct Box box){
    return box.height < 41;
}
int solve(struct Box boxes[]){
    for (int i = 0; i < N; i++)
        if (lower(boxes[i]))
            printf("%d\n", volume(boxes[i]));
}
int main(){
    struct Box boxes[N] = {{9,5,20},{3,7,15},{8,15,41},{6,3,42}};

    solve(boxes);
}

入力

4, {{9,5,20},{3,7,15},{8,15,41},{6,3,42}}

出力

900
315

コードの解説

構造体 Box は箱の寸法(長さ・幅・高さ)を表します。volume() 関数は3辺を掛け合わせて体積を計算し、lower() 関数は箱の高さがトンネルの高さ41未満かどうかを判定します。solve() 関数では、すべての箱を先頭から順に調べ、通過条件を満たす箱の体積だけを標準出力に表示します。

このように、条件判定と体積計算をそれぞれ独立した関数として分離することで、コードの可読性と再利用性が向上します。トンネルの高さを変更したい場合も、lower() 関数内の定数を書き換えるだけで対応できる点も実用上のメリットです。