配列の全要素を乗算するC++プログラムの解説

整数型の要素を持つ配列が与えられたとき、配列内のすべての要素を掛け合わせ、その積を表示することを考えます。本記事では、この問題をC++（C言語スタイルのコード）で解く方法を、アプローチ、アルゴリズム、サンプルコード、実行結果まで順を追って解説します。

例

入力: arr[]={1,2,3,4,5,6,7}
出力: 1 x 2 x 3 x 4 x 5 x 6 x 7 = 5040

入力: arr[]={3, 4, 6, 2, 7, 8, 4}
出力: 3 x 4 x 6 x 2 x 7 x 8 x 4 = 32256

解き方のアプローチ

この問題は、累積用の一時変数を用意し、配列の要素を先頭から順番に掛けていくことで解決できます。具体的な手順は以下のとおりです。

• 最終結果を格納する一時変数（temp）を 1 で初期化します。1は乗算の単位元であるため、結果に影響を与えません。
• 0 から n-1（n は配列のサイズ）までループを実行します。
• 各ループ内で、temp の値に arr[i] を掛け合わせていきます。
• ループ終了後の temp の値が配列全要素の積となるため、その値を表示します。

アルゴリズム

開始
ステップ1 → 配列要素を乗算する関数を宣言する
    int multiply(int arr[], int len)
        int i, temp = 1 を設定
        i = 0 から i < len まで i++ のループ
            temp = temp * arr[i] を実行
        ループ終了
        temp を返す
ステップ2 → main() 内で
    int arr[] = {1,2,3,4,5,6,7} を宣言
    int len = sizeof(arr)/sizeof(arr[0]) を設定
    int value = multiply(arr, len) を設定
    value を表示
終了

サンプルコード

以下は、入力値を乗算して目的の出力を生成するコード例です。

#include<stdio.h>

// 乗算用の関数
int multiply(int arr[], int len) {
    int i, temp = 1;
    for(i = 0; i < len; i++) {
        temp = temp * arr[i];
    }
    return temp;
}

int main() {
    int arr[] = {1,2,3,4,5,6,7};
    int len = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
    int value = multiply(arr, len);
    printf("value of array elements after multiplication : %d", value);
    return 0;
}

コードのポイント

• multiply関数：配列とその長さを受け取り、temp を1で初期化した後、forループで各要素を順に掛け合わせ、最後に結果を返します。
• sizeof(arr)/sizeof(arr[0])：配列全体のバイト数を1要素分のバイト数で割ることで、配列の要素数を求める定番の書き方です。
• 計算量：配列を一度だけ走査するため、時間計算量は O(n) です。

出力

上記のコードを実行すると、以下の出力が得られます。

value of array elements after multiplication : 5040

なお、要素数が多い場合や要素の値が大きい場合、int型の範囲（通常 -2,147,483,648 ～ 2,147,483,647）を超えてオーバーフローが発生する可能性があります。そのような場合は、long long 型などより大きなデータ型の使用を検討してください。