C言語のポインタを使って配列内の完全平方数の合計を求めるプログラム

問題

ポインタを使用して、配列内に含まれる完全平方数（ある整数の2乗になっている数）の要素の合計を求めるプログラムを作成します。

配列の要素数を入力として受け取り、その配列内に存在するすべての完全平方数の要素を合計した結果を出力します。

解法

例えば、以下のような動作になります。

入力 = 1, 2, 3, 4, 5, 9, 10, 11, 16
完全平方数は 1, 4, 9, 16
合計 = 1 + 4 + 9 + 16 = 30
出力：30

アルゴリズム

ポインタを使用して配列内の完全平方数の要素の合計を求めるためのアルゴリズムは、以下の手順に従います。

ステップ1 − 実行時に入力として配列の要素数を読み込みます。

ステップ2 − 配列の各要素を入力します。

ステップ3 − 合計を格納する変数sumを宣言し、0で初期化します。

ステップ4 − ポインタ変数を宣言します。

ステップ5 − ポインタ変数を使って、配列の各要素が完全平方数かどうかを判定します。

ステップ6 − 要素が完全平方数であれば、sum = sum + その要素 の計算を行います。

ステップ7 − 最終的な合計値を返します。

サンプルコード

以下は、ポインタを使用して配列内の完全平方数の要素の合計を求めるCプログラムです。ここでは、mallocによる動的メモリ確保で配列を生成し、sqrt関数で平方根を求めて元の値と比較することで、完全平方数かどうかを判定しています。

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<math.h>
int sumPositive(int n,int *a){
    int i,sum=0,m;
    for(i=0;i<n;i++){
        m=sqrt(*(a+i));
        if(pow(m,2)==*(a+i)){
            sum+=*(a+i);
        }
    }
    return sum;
}
int main(){
    int i,*a,n;
    printf("Enter the size of array:\n");
    scanf("%d",&n);
    a=(int*)malloc(n*sizeof(int));
    printf("Enter the elements of array:\n");
    for(i=0;i<n;i++){
        scanf("%d",a+i);
    }
    printf("Sum of positive square elements is %d",sumPositive(n,a));
    return 0;
}

出力

上記のプログラムを実行すると、以下のような出力が得られます。

Enter the size of array:
10
Enter the elements of array:
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Sum of positive square elements is 14

この例では、入力された1〜10の中で完全平方数となるのは「1」「4」「9」の3つだけなので、合計は 1 + 4 + 9 = 14 となります。*(a+i)のようにポインタ演算を用いて配列の各要素にアクセスしている点が、このプログラムのポイントです。