C言語基礎｜数字文字の出現回数

数字は10種類だけ！文字列を走査して「0〜9の出現回数」を一気に見える化しよう

文字列の中身を「数えて理解」してみよう

文字列って、見た目はただの文字の並びですが、よく観察するといろんな情報が詰まっています。
その中でも分かりやすくて実用的なのが、数字文字 0〜9 がそれぞれ何回出てきたかを数えることです。

ここでは、文字列を先頭から順に走査して、数字文字を見つけたらカウントする、という王道の考え方を身につけます。
配列と条件判定、そして文字コードの性質（'0' を引くと 0〜9 になる）をまとめて復習できる、おいしい題材です。

全体のアイデア：数える箱を10個用意する

数字文字は 0〜9 の 10種類だけなので、カウント用の配列を 10 要素で作るのがピッタリです。

カウント用配列の対応

数字文字	添字	カウント先
'0'	0	cnt[0]
'1'	1	cnt[1]
'2'	2	cnt[2]
...	...	...
'9'	9	cnt[9]

表の説明

添字が 0〜9 なので、数字文字と一致させると管理が簡単です
cnt[3] は「文字 '3' の出現回数」を入れる箱になります

なぜ cnt[s[i] - '0']++ で数えられるの？

C言語では文字は数値（文字コード）として扱われます。
そして '0','1',...,'9' は1つずつ増えていくことが保証されています。

文字から添字を作る仕組み

文字	計算	結果
'0'	'0' - '0'	0
'3'	'3' - '0'	3
'9'	'9' - '0'	9

表の説明

'0' を基準に引き算すると、欲しい 0〜9 がそのまま出ます。
これができるのは「数字文字が連続している」保証があるからです。

サンプルプログラム

読み込みを scanf ではなく fgets にして、空白を含む行でも扱えるようにしています。

プロジェクト名：chap9-9-1　ソースファイル名：chap9-9-1.c

// 文字列内の数字文字をカウントする（別例）

#include <stdio.h>

// 文字列 s 内の数字文字の出現回数を cnt[10] に加算
void str_dcount(const char s[], int cnt[])
{
    int i = 0;
    while (s[i]) {
        if (s[i] >= '0' && s[i] <= '9')
            cnt[s[i] - '0']++;
        i++;
    }
}

int main(void)
{
    char line[128];
    int dcnt[10] = {0};

    printf("一行入力してください（例：ID=A12-39）：");
    fgets(line, sizeof(line), stdin);

    str_dcount(line, dcnt);

    puts("数字の出現回数まとめ");
    for (int i = 0; i < 10; i++)
        printf("%d : %d回\n", i, dcnt[i]);

    return 0;
}

実行例

一行入力してください（例：ID=A12-39）：ID=Q12-39
数字の出現回数まとめ
0 : 0回
1 : 1回
2 : 1回
3 : 1回
4 : 0回
5 : 0回
6 : 0回
7 : 0回
8 : 0回
9 : 1回

文字列を走査して数える流れ

走査とカウントの流れ（イメージ）

図の説明

先頭から1文字ずつ見ます。
数字なら cnt の該当箱を1増やします。
\0（終端）に来たら走査終了です。

登場する命令の書式と「何をする命令か」

while の書式と役割

書式
while (条件式) 文;
何をする？
条件式が真のあいだ、文を繰り返します。
今回は s[i] が 0（終端）になるまで文字を見続けます。

if の書式と役割

書式
if (条件式) 文;
何をする？
条件式が真のときだけ文を実行します。
今回は s[i] が '0'〜'9' の範囲ならカウントします。

fgets の書式と役割

書式
char *fgets(char *s, int size, FILE *stream);
何をする？
1行読み込んで配列 s に入れます（改行も入ることがあります）。
scanf の %s と違って、空白を含む入力も読み取れます。

puts の書式と役割

書式
int puts(const char *s);
何をする？
文字列を表示して、最後に改行も付けます。見出し表示に便利です。

printf の書式と役割

書式
int printf(const char *format, ...);
何をする？
書式に従って整形しながら表示します。今回は集計結果の表示に使います。

cnt 配列を 0 で初期化する意味

カウントは「足し算」で増えていくので、最初が 0 じゃないと正しく数えられません。

初期化の考え方

状態	dcnt[10] の中身	結果
初期化あり	全部 0 から開始	正しく数えられる
初期化なし	ゴミ値の可能性	いきなり変な回数になる

表の説明

int dcnt[10] = {0}; は「全要素を 0 にする」定番テクニックです

演習問題

演習9-8：文字列を後ろから表示する関数

文字列を後ろから逆に表示する関数を作成せよ。
void put_stringr(const char s[]);

解答例

プロジェクト名：chap9-9-2　ソースファイル名：chap9-9-2.c

Visual Studio でこのプログラムを実行するには、SDLチェック設定を変更しておく必要があります。
１．プロジェクト名を右クリックして、「プロパティ」をクリックします。
２．「C/C++」→「全般」→「SDLチェック」を「いいえ」に切り替えて「OK」をクリックします。

#include <stdio.h>

int str_length(const char s[])
{
    int len = 0;
    while (s[len])
        len++;
    return len;
}

void put_stringr(const char s[])
{
    int len = str_length(s);
    for (int i = len - 1; i >= 0; i--)
        putchar(s[i]);
}

int main(void)
{
    char s[128];

    printf("文字列：");
    scanf("%127s", s);

    put_stringr(s);
    putchar('\n');

    return 0;
}

解説

まず長さを調べて、末尾から添字を減らして表示します。
\0 は表示しません（走査の終端として使うだけです）

演習9-9：文字列そのものを反転して更新する関数

文字列 s の並びを反転する関数を作成せよ。
void rev_string(char s[]);

解答例

プロジェクト名：chap9-9-3　ソースファイル名：chap9-9-3.c

#include <stdio.h>

int str_length(const char s[])
{
    int len = 0;
    while (s[len])
        len++;
    return len;
}

void rev_string(char s[])
{
    int len = str_length(s);
    for (int i = 0; i < len / 2; i++) {
        char tmp = s[i];
        s[i] = s[len - 1 - i];
        s[len - 1 - i] = tmp;
    }
}

int main(void)
{
    char s[128];

    printf("文字列：");
    scanf("%127s", s);

    rev_string(s);

    printf("反転結果：%s\n", s);

    return 0;
}

解説

左端と右端を交換して、内側へ詰めていく方式です。
len/2 回だけ交換すれば全部ひっくり返ります。
更新するので仮引数は const を付けません。