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【PHP】for文を書くときの考え方をピラミッド作成から学ぶ

2024-05-182024-06-12

ケケンタ

こんにちは！　ケケンタです。

PHPを勉強し始めると比較的早い段階でfor文（繰り返し文・ループ文）の学習に差し掛かるかと思います。

ただ、このfor文、初学者の方にとってはひとつ目の鬼門となることが多いです。

（かくいう僕も、最初はfor文でつまずきました……）

そこで今回はPHPを学習し始めたばかりでfor文でつまずいてしまったという方に向けて

ピラミッド作成から学ぶfor文を書くときの考え方

を解説していきます。

この記事が向いている方

PHPを学習し始めたばかりの方
for文の考え方のイメージがわかない方
PHPでピラミッド作成をしてみたい方
二重ループの考え方を知りたい方

ケケンタ

この記事をご覧いただくことでfor文を書くときの考え方のイメージが掴めるようになります。

この記事を通して、初学者の方にとってつまずきやすいfor文への理解が少しでも深まれば何よりです。

他にもfor文の考え方を知るための解説記事を「九九表作成」をテーマに公開しています。
ご興味のある方はぜひこちらもご覧ください。

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PHPにおけるfor文とは？

具体的な解説の前に、まずはfor文とは何か？について簡単にお話をします。

for文とは？

for文とは、ある処理を繰り返し行いたいときに用いるPHPの基本構文のひとつです。
似た構文としてwhile文があります。

具体例

<?php
    /**
     * 0～9までの数字を繰り返し出力する
     */
    for($i=0; $i<10; $i++){
        echo $i;
    }

    /**
     * for文を使用しないで書こうとすると……
     */
    echo 0;
    echo 1;
    echo 2;
    echo 3;
    echo 4;
    echo 5;
    echo 6;
    echo 7;
    echo 8;
    echo 9;

    // 出力結果はいずれも以下のようになる
    // 0123456789
?>

ケケンタ

このように、for文（繰り返し文・ループ文）を用いることで、より短いプログラムで処理を組むことが可能です。

ピラミッド作成を通じてfor文の考え方を学ぶ

for文を書くときには、考え方にコツがあります。

for文の考え方のコツ

いったん完成形をハードコーディング（手打ち）してみる
ハードコーディングした処理を見て、「どこがどのような法則で繰り返されているか」を観察する
「法則」にしたがってfor文に置き換えてみる

このような流れを取ることで、少しずつfor文の考え方に慣れていくこと可能です。

ケケンタ

今回ご紹介するピラミッド作成でも上記のコツに沿って解説を進めていきます。

僕自身、プログラミングを学習し始めたばかりのときはif文までは比較的すんなり進めたのですが、for文で一気につまずきました。

しかし、勉強を継続していくことで少しずつではありますが、for文を書くときの思考の積み重ね方を身に付けることができました。

この記事が、読者の方にとってひとつのキッカケになれば何よりです。

【実践解説】ピラミッド作成

今回作成するピラミッドは「４段」の想定です。

今回作成するピラミッドの完成形

ピラミッドのプログラム（完成形）

<?php 

for($i=1; $i<=4; $i++) {

    for($j=1; $j<=4-$i; $j++){
        echo '*';
    }

    for($k=1; $k<$i*2; $k++){
        echo $k;
    }

    echo '<br>';
}

?>

ピラミッド作成の流れ

まずはハードコーディング（手打ち）でピラミッドを作成する
とりあえず4段それぞれにアスタリスクをひとつずつ出力してみる
各段のアスタリスクを必要な分だけ出力する
各段の数字を出力する

①まずはハードコーディング（手打ち）でピラミッドを作成する

先ほどもお伝えしましたが、慣れてくるまでの間は、for文を組むときは出力結果をとりあえずハードコーディング（手打ち）してみるのがコツです。

具体的に書くと以下の通りです。

<?php 

echo '***1' . "<br>";
echo '**123' . "<br>";
echo '*12345' . "<br>";
echo '1234567';

?>

出力結果

このようにハードコーディングすることで、どの部分が繰り返されているのか＝for文で表現できるのかが可視化されます。
具体的に可視化されることで頭のリソースに余裕が生まれ、for文を書くためのイメージも整理しやすくなります。

②とりあえず4段それぞれにアスタリスクをひとつずつ出力してみる

①の時点で繰り返し部分は可視化されましたが、まだ少し複雑な印象なので、今度はとりあえずアスタリスクを4段に分けて出力してみます。

できる方は②を飛ばして③に進んでも大丈夫です。

<?php 

for($i=1; $i<=4; $i++) {
    echo '*' . '<br>';
}

?>

出力結果

③各段のアスタリスクを必要な分だけ出力する

次に、①で可視化されたピラミッドを元に、「どのような法則でアスタリスク（*）が繰り返されているのか」をイメージします。

ここがピラミッド作成の中で最もハードルが高い部分かもしれません。
この「法則」を自力で導き出せるかどうかが重要なポイントです。

ケケンタ

ちなみにピラミッドにおけるアスタリスクの繰り返し法則は、
「ピラミッド全体の段数 – 現在の段数」です。

例えば、1段目なら「4段-1段＝3つ」、2段目なら「4段-2段＝2つ」といった法則に基づいて、アスタリスクが繰り返されています。

<?php

for($i=1; $i<=4; $i++) {
    // ******この部分を修正*******
    /**
     * 「4-$i」＝「ピラミッド全体の段数-何段目か」
     */
    for($j=1; $j<=4-$i; $j++){
        echo '*';
    }
    echo '<br>';
    // *********ここまで**********
}
 
?>

出力結果

④各段の数字を出力する（完成）

最後に、数字部分を出力すればピラミッドの完成です。

この④においても、③と同様「各段の数字がどのような法則で繰り返されているか」に気が付けるかがポイントです。

ケケンタ

ちなみにここでの「法則」は、
「『現在の段数×２』未満の数だけ数字が出力されている」
です。

例えば、

1段目なら「1段目×2=2」なので、1まで
2段目なら「2段目×2=4」なので、1～3まで

の数字が繰り返し出力されています。

<?php 
for($i=1; $i<=4; $i++) {
    /**
     * 「4-$i」＝「ピラミッド全体の段数-何段目か」
     */
    for($j=1; $j<=4-$i; $j++){
        echo '*';
    }
    
    // ******この部分を追加*******
    /**
     * 「$k < $i*2」＝「『現在の段数×２』未満の数だけ数字を出力」
     * （例）2段目……２×２＝４未満（つまり３まで）の数字を出力
     */
    for($k=1; $k<$i*2; $k++){
        echo $k;
    }
    // *********ここまで**********

    echo '<br>';
}
?>

出力結果