C言語の条件分岐を完全解説！フローチャートとサンプルプログラムで学ぶ意思決定処理

C言語における「意思決定（条件分岐）」とは、条件が真（True）か偽（False）かを判定し、その結果に応じて実行する処理を切り替える仕組みです。プログラムに柔軟な制御を持たせるために欠かせない概念であり、以下のような分岐文があります。

• 単純if文（simple – if statement）
• if–else文
• ネストしたif–else文
• else–ifラダー
• switch文

本記事では、それぞれの構文・フローチャート・サンプルプログラムと実行結果を順番に解説していきます。

1. 単純if文（simple – if statement）

「if」キーワードは、論理条件が真である場合に、一連のステートメントを実行するために使用します。

構文

if (condition){
    Statement(s)
}

サンプルプログラム

次の例では、入力された数値が50より大きいかどうかを判定します。

#include<stdio.h>
main (){
    int a;
    printf ("enter any number:\n");
    scanf ("%d", &a);
    if (a>50)
        printf ("%d is greater than 50", a);
}

実行結果

1) enter any number: 60
60 is greater than 50.
2) enter any number: 20
（出力なし：条件が偽のため何も表示されない）

2. if–else文

if–else文は、条件が真の場合と偽の場合の両方に対して、異なる処理を記述できる分岐文です。条件が真ならば「真ブロック」が、偽ならば「偽ブロック」が実行されます。

構文

if (condition){
    True block statement(s)
}
else{
    False block statement(s)
}

フローチャート

サンプルプログラム

入力された数値が偶数か奇数かを判定するプログラムです。

#include<stdio.h>
main (){
    int n;
    printf ("enter any number:\n");
    scanf ("%d", &n);
    if (n%2 ==0)
        printf ("%d is even number", n);
    else
        printf("%d is odd number", n);
}

実行結果

1) enter any number: 10
10 is even number

3. ネストしたif–else文

ネストとは、あるif文の中に別のif（またはelse）を入れ子で記述することです。複数の条件を段階的に判定したい場合に有効です。

構文

if (condition1){
    if (condition2)
        stmt1;
    else
        stmt2;
}
else{
    if (condition3)
        stmt3;
    else
        stmt4;
}

フローチャート

サンプルプログラム

次の例では、入力された3つの数値から最大値を求めて表示します。

#include<stdio.h>
main (){
    int a,b,c;
    printf ("enter 3 numbers");
    scanf ("%d%d%d", &a, &b, &c);
    if (a>b){
        if (a>c)
            printf ("%d is largest", a);
        else
            printf ("%d is largest", c);
    } else {
        if (b>c)
            printf ("%d is largest", b);
        else
            printf ("%d is largest", c);
    }
}

実行結果

enter 3 numbers = 10 20 30
30 is largest

4. else–ifラダー

else–ifラダーは、多方向の条件分岐を実現する構造です。上から順に条件を評価し、最初に真となったブロックだけを実行します。いずれの条件にも当てはまらない場合は、最後のelseブロックが処理されます。

構文

if (condition1)
    stmt1;
else if (condition2)
    stmt2;
    - - - - -
    - - - - -
else if (condition n)
    stmt n;
else
    stmt x;

フローチャート

サンプルプログラム

次の例では、二次方程式の判別式（D = b² − 4ac）の値に応じて、実根を求めます。

#include <math.h>
main (){
    int a,b,c,d;
    float r1, r2;
    printf ("enter the values a b c");
    scanf ("%d%d%d", &a, &b, &c);
    d= b*b - 4*a*c ;
    if (d>0){
        r1 = (-b+sqrt(d)) / (2*a);
        r2 = (-b-sqrt(d)) / (2*a);
        printf ("root1 ,root2 =%f%f", r1, r2);
    }
    else if (d== 0){
        r1 = -b / (2*a);
        r2 = -b/ (2*a);
        printf ("root1, root2 = %f%f", r1, r2);
    }
    else
        printf ("roots are imaginary");
}

実行結果

1) enter the values of a b c : 1 4 3
Root 1 = -1
Root 2 = -3

5. switch文

switch文は、多数の選択肢の中から1つを選んで処理を実行したい場合に便利です。式の評価結果と一致するcaseラベルの処理へジャンプし、「break」によってswitchブロックを抜けます。どのcaseにも一致しない場合はdefaultの処理が実行されます。

構文

switch (expression){
    case value1 : stmt1;
        break;
    case value2 : stmt2;
        break;
    - - - - - -
    default : stmt-x;
}

フローチャート

サンプルプログラム

入力された数値に対応する英語表記を表示するプログラムです。

#include<stdio.h>
main (){
    int n;
    printf ("enter a number");
    scanf ("%d", &n);
    switch (n){
        case 0 : printf ("zero");
            break;
        case 1 : printf ("one");
            break;
        default : printf ("wrong choice");
    }
}

実行結果

enter a number
1
one

まとめ

C言語の条件分岐には、単純なif文から複雑なネスト構造やswitch文まで、さまざまな方法があります。単純な2択ならif–else文、多段階の判定にはelse–ifラダー、特定の値ごとの分岐にはswitch文というように、目的に応じて適切な構文を選択することが、読みやすく効率的なプログラムを書くポイントです。ぜひ各サンプルコードを実際に入力して動作を確認してみてください。