基本情報技術者試験の令和6年度の公開問題（科目B）を解いてみよう。
問５ 次のプログラム中の 
に入れる正しい答えの組合せを，
解答群の中から選べ。ここで，配列の要素番号は 1 から始まる。
一度の注文で購入された商品のリストを，注文ごとに記録した注文データがある。
表に，注文データの例を示す
| 注文番号 | 購入された商品のリスト |
| 1 | A, B, D |
| 2 | A, D |
| 3 | A |
| 4 | A, B, E |
| 5 | B |
| 6 | C, E |
注文データから，商品 x と商品 y とが同一の注文で購入されやすい傾向を示す関連 度 Lxy を，次の式で計算する。
ここで，Mxy は商品 x と商品 y とが同一の注文で購入された注文数，Kx は商品 x が 購入された注文数，Ky は商品 y が購入された注文数を表す。表の例では，MAB が 2， 全注文数が 6，KA が 4，KB が 3 であるので，商品 A と商品 B の関連度 LAB は，(2 × 6) ／ (4 × 3) ＝ 1.0 である。
手続 putRelatedItem は，大域変数 orders に格納された注文データを基に，引数で 与えられた商品との関連度が最も大きい商品のうちの一つと，その関連度を出力する。 プログラムでは，商品は文字列で表し，注文は購入された商品の配列，注文データは 注文の配列で表している。注文データには 2 種類以上の商品が含まれるものとする。 また，注文データにある商品以外の商品が，引数として与えられることはないものとする。
〔プログラム〕
// 注文データ（ここでは表の例を与えている）
大域: 文字列型配列の配列: orders ← {{"A", "B", "D"}, {"A", "D"}, {"A"},
{"A", "B", "E"}, {"B"}, {"C", "E"}}
○putRelatedItem(文字列型: item)
文字列型の配列: allItems ← ordersに含まれる文字列を
重複なく辞書順に格納した配列
// 表の例では {"A", "B", "C", "D", "E"}
文字列型の配列: otherItems ← allItemsの複製から値がitemである
要素を除いた配列
整数型: i, itemCount ← 0
整数型の配列: arrayK ← {otherItemsの要素数個の0}
整数型の配列: arrayM ← {otherItemsの要素数個の0}
実数型: valueL, maxL ← －∞
文字列型の配列: order
文字列型: relatedItem
for (orderにordersの要素を順に代入する)
if (orderのいずれかの要素の値がitemの値と等しい)
itemCountの値を1増やす
endif
for (iを1からotherItemsの要素数まで1ずつ増やす)
if (orderのいずれかの要素の値がotherItems[i]の値と等しい)
if (orderのいずれかの要素の値がitemの値と等しい)
(a)の値を1増やす
endif
(b)の値を1増やす
endif
endfor
endfor
for (iを1からotherItemsの要素数まで1ずつ増やす)
valueL ← (arrayM[i] ×(c) ) ÷ (itemCount × arrayK[i])
/* 実数として計算する */
if (valueLがmaxLより大きい)
maxL ← valueL
relatedItem ← otherItems[i]
endif
endfor
relatedItemの値とmaxLの値をこの順にコンマ区切りで出力する※プログラム中の行番号は、筆者が追記した。
解答群
| a | b | c | |
| ア | arrayK[i] | arrayM[i] | allItemsの要素数 |
| イ | arrayK[i] | arrayM[i] | ordersの要素数 |
| ウ | arrayK[i] | arrayM[i] | otherItemsの要素数 |
| エ | arrayM[i] | arrayK[i] | allItemsの要素数 |
| オ | arrayM[i] | arrayK[i] | ordersの要素数 |
| カ | arrayM[i] | arrayK[i] | otherItemsの要素数 |
正解：オ
この問題は、「商品Aと一緒に購入される可能性が高い商品はどれかを、関連度Lxyの式を用いて求める」という内容である。
具体的には、putRelatedItem手続で、指定された商品 item と一緒に購入された商品を調べ、関連度が最大のものを見つけて表示する処理となる。
与えられた式：関連度Lxy
- Mxy: 商品xと商品yが同じ注文で買われた数
- Kx: 商品xが買われた回数（注文数）
- Ky: 商品yが買われた回数（注文数）
- 全注文数: ordersの要素数（つまり、注文の総数）
プログラム中の空欄を考える
空欄 a：Mxy をカウントする処理
if (orderのいずれかの要素の値がitemの値と等しい)
の値を1増やす ← a
→ このとき、item と otherItems[i] の両方が含まれているので、arrayM[i] を増やす。
a = arrayM[i]
空欄 b：Ky をカウントする処理
if (orderのいずれかの要素の値がotherItems[i]の値と等しい)
の値を1増やす ← b
→ これは otherItems[i] が含まれている注文数をカウントしているので、arrayK[i] を増やす。
b = arrayK[i]
空欄 c：Lxy の計算式
valueL ← (arrayM[i] ×□ ) ÷ (itemCount × arrayK[i]) ← c
→ itemCount は Kx、arrayK[i] は Ky、arrayM[i] は Mxy。残るのは「全注文数」となる。
c = ordersの要素数
選択肢と照合してみると、
- a = arrayM[i]
- b = arrayK[i]
- c = ordersの要素数
つまり、正解は「オ」となる。
この問題では「関連度の定義式に合うように、必要な変数に正しく値をカウントしているか」を読み解くことが、正解へのアプローチとなる。
キーになるのは、
- arrayM[i] → Mxyのカウント
- arrayK[i] → Kyのカウント
- itemCount → Kx
- ordersの要素数 → 全注文数
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