C言語の構造体を使って名前をアルファベット順にソートするプログラムの解説

構造体（Structure）とは、異なるデータ型の変数をひとつの名前のもとにまとめてグループ化したものです。C言語では、関連性のある複数のデータをひとまとめに扱うために構造体がよく使われます。

構造体の主な特徴

C言語における構造体には、以下のような特徴があります。

• 代入演算子を使うことで、異なるデータ型を持つすべての構造体メンバーの内容を、同じ型の別の構造体変数へ一括してコピーできます。
• 複雑なデータを扱う場合には、構造体の中にさらに構造体を定義することができます。これを「ネストされた構造体（入れ子構造）」と呼びます。
• 関数への引数として、構造体全体・個々のメンバー・構造体のアドレスのいずれも渡すことが可能です。
• 構造体へのポインタ（構造体ポインタ）を作成することもできます。

構造体の宣言と初期化

構造体を宣言するときの一般的な書式は次のとおりです。

struct タグ名 {
    データ型 メンバー1;
    データ型 メンバー2;
    ...
    データ型 メンバーn;
};

各要素の意味は以下のとおりです。

• struct：構造体を定義するためのキーワードです。
• タグ名：構造体の名前を指定します。
• メンバー1、メンバー2…：構造体内に格納される各データ項目です。

記述例

たとえば、本の情報を管理する構造体は次のように定義できます。

struct book {
    int pages;          // ページ数
    char author[30];    // 著者名
    float price;        // 価格
};

プログラム例：名前をアルファベット順にソートする

以下は、構造体を使用して学生の名前をアルファベット順に並べ替えるC言語のサンプルプログラムです。選択ソートの考え方を応用し、strcmp関数で文字列を比較しながら入れ替えを行っています。

#include<stdio.h>
#include<string.h>

struct tag{
    char name[10];   // 名前
    int rno;         // 出席番号
};
typedef struct tag node;
node s[5];

sort(int no){
    int i, j;
    node temp;
    for(i = 0; i < no - 1; i++)
        for(j = i + 1; j < no; j++)
            if(strcmp(s[i].name, s[j].name) > 0){
                temp   = s[i];
                s[i]   = s[j];
                s[j]   = temp;
            }
}

void main(){
    int no, i;
    fflush(stdin);
    printf("Enter The Number Of Students:");
    scanf("%d", &no);
    for(i = 0; i < no; i++){
        printf("Enter The Name:");
        fflush(stdin);
        gets(s[i].name);
        printf("Enter the Roll:");
        scanf("%d", &s[i].rno);
    }
    sort(no);
    for(i = 0; i < no; i++){
        printf("%s\t", s[i].name);
        printf("%d\n", s[i].rno);
    }
}

プログラムのポイント

• strcmp関数は2つの文字列を比較し、第1引数が大きい場合に正の値を返します。これにより辞書順（アルファベット順）の判定が可能になります。
• 比較結果が条件を満たした場合、構造体変数同士をそのまま代入することで、名前と出席番号の両方が一度に入れ替わります。
• typedefを使うことで、「struct tag」という記述を「node」だけで済ませられ、コードが読みやすくなります。

実行結果

上記のプログラムを実行すると、次のような出力が得られます。

Enter The Number of Students:5
Enter The Name:Priya
Enter the Roll:3
Enter The Name:Hari
Enter the Roll:5
Enter The Name:Pinky
Enter the Roll:7
Enter The Name:Lucky
Enter the Roll:1
Enter The Name:Krishna
Enter the Roll:2
Hari     5
Krishna  2
Lucky    1
Pinky    7
Priya    3

このように、入力された5人分の学生データが、名前のアルファベット順（Hari → Krishna → Lucky → Pinky → Priya）に正しく並べ替えられて表示されます。