次の流れ図において,①→②→③→⑤→②→③→④→②→⑥の順に実行させるために,①においてmとnに与えるべき初期値aとbの関係はどれか。ここで,a,bはともに正の整数とする。
- ア a=2b
- イ 2a=b
- ウ 2a=3b
- エ 3a=2b
次の流れ図において,①→②→③→⑤→②→③→④→②→⑥の順に実行させるために,①においてmとnに与えるべき初期値aとbの関係はどれか。ここで,a,bはともに正の整数とする。
正解: エ
この流れ図は、mとnの大小を比較し、大きい方から小さい方を引く処理を繰り返す構造であり、ユークリッドの互除法(減算バージョン、最大公約数を求めるアルゴリズム)に相当する。流れ図の分岐は次の2段階になっている。
指定された実行順序 ①→②→③→⑤→②→③→④→②→⑥ を、この分岐構造に沿ってたどると次のようになる。
最後の等式を整理すると、
$ 2a - b = b - a \Longrightarrow 3a = 2b $
となる。したがって a と b の関係は 3a=2b であり、正解はエ。
なお、途中で得られた条件「a<b」および「2a>b」は、3a=2b(すなわち b=1.5a)を満たす任意の正の整数(例:a=2,b=3)で矛盾なく成立することも確認できる(a=2<b=3、かつ2a=4>b=3)。