Ruby練習問題2-2：ハッシュを使って学生の成績を集計するプログラムを作ろう

Rubyの初心者向け問題2-2：ハッシュを使って学生の成績を集計するプログラムを作ろう

この問題を解くために必要な知識：
【レベル１の知識】
コメントの書き方、変数と定数、基本データ型、四則演算と演算子、入力と出力、文字列操作、分岐処理（if、if～else、elsif、case）、繰り返し処理（for、while、until、each）、範囲（Range）、例外処理（begin-rescue-end）

【レベル２の知識】
配列（Array）、ハッシュ（Hash）、コレクション操作（配列、ハッシュの操作）、Enumerableモジュール

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Rubyの文法「ハッシュ」とは

ここではハッシュの意味や使い方を復習します。必要ない方はここをクリックして練習問題へ飛びましょう。

ハッシュは、キーと値のペアでデータを管理するためのデータ構造です。

Rubyにおけるハッシュは、他のプログラミング言語でいう「連想配列」や「辞書」に相当します。

キーを使って値を効率よく検索することができ、データの格納や操作に非常に便利です。

ハッシュの使用例

以下は、ハッシュを定義し、その要素を一つずつ取り出して表示する例です。

# ハッシュを定義する
hash = {a: 1, b: 2, c: 3}

# ハッシュの各要素を表示する
hash.each do |key, value|
  puts "キー: #{key}, 値: #{value}"
end

このコードでは、hash というハッシュにキー a, b, c と、それぞれに対応する値 1, 2, 3 が格納されています。

each メソッドを使うことで、キーと値を順番に取り出し、puts メソッドで表示しています。

ハッシュの操作

要素の追加: ハッシュに新しいキーと値を追加するには、以下のようにします。

hash[:d] = 4  # キー :d に値 4 を追加

要素の削除: キーを指定して要素を削除するには、delete メソッドを使います。

hash.delete(:a)  # キー :a の要素を削除

要素の取得: キーを指定して値を取得できます。

puts hash[:b]  # キー :b に対応する値を取得

ハッシュのメリット

ハッシュを使うことで、キーを使ってデータを効率よく検索したり、特定の値を簡単に操作することができます。

特に、大量のデータを管理する際や、データに名前やラベルを付けて管理したいときに便利です。 ​

Ruby練習問題2-2：ハッシュを使って学生の成績を集計するプログラムを作ろう

学生の成績データをハッシュを使って管理し、それぞれの成績ごとに何人の学生がいるかをカウントするプログラムを作成しましょう。

このプログラムでは、複数の学生の成績を集計し、結果を表示します。

成績データはハッシュとして以下のように与えられます。

students = { "田中" => "A", "佐藤" => "B", "鈴木" => "A", "高橋" => "C", "伊藤" => "B", "渡辺" => "A" }

この問題の要件

以下の要件に従ってコードを完成させてください。

ただし、以下のような実行結果となること。

－－－－－ ↓出力される結果の例↓ －－－－－

成績A: 3人
成績B: 2人
成績C: 1人

－－－－－ ↑出力される結果の例↑ －－－－－

この問題を解くヒント

１からコードを組み立てることが難しい場合は、以下のヒントを開いて参考にしましょう。

# 学生の成績データ
students = { "田中" => "A", "佐藤" => "B", "鈴木" => "A", "高橋" => "C", "伊藤" => "B", "渡辺" => "A" }

# 各成績のカウントを格納するためのハッシュ
grade_count = {}

# ハッシュ内の各成績をカウント
students.each do |name, grade|
  =begin 【穴埋め問題１】
  ここに、すでにその成績がカウントされているかを確認し、カウントを増やすか新しいカウントを開始するコードを書いてください。
  =end
end

# 各成績の学生の数を表示
grade_count.each do |grade, count|
  =begin 【穴埋め問題２】
  ここに、成績とそれに対応する学生の人数を表示するコードを書いてください。
  =end
end

このヒントを見てもまだ回答を導き出すのが難しいと感じる場合は、先に正解のコードと解説を見て内容を理解するようにしましょう。

解答例と解説

この問題の一つの正解例とそのコードの解説を以下に示します。

正解コードの例

例えば以下のようなプログラムが考えられます。

********************

# 学生の成績データ
students = { "田中" => "A", "佐藤" => "B", "鈴木" => "A", "高橋" => "C", "伊藤" => "B", "渡辺" => "A" }

# 各成績のカウントを格納するためのハッシュ
grade_count = {}

# ハッシュ内の各成績をカウント
students.each do |name, grade|
  if grade_count[grade]
    # すでにその成績がカウントされている場合は、カウントを増やす
    grade_count[grade] += 1
  else
    # 初めて出現した成績の場合は、カウントを1にする
    grade_count[grade] = 1
  end
end

# 各成績の学生の数を表示
grade_count.each do |grade, count|
  puts "成績#{grade}: #{count}人"
end

********************

コードの解説

このRubyコードでは、ハッシュ（Hash） を使って学生の成績を集計しています。

ハッシュは、キーと値のペアでデータを管理するための便利なデータ構造です。

ここでは、コードを順に解説しながら、ハッシュの使い方を学んでいきましょう。

ハッシュの定義

students = { "田中" => "A", "佐藤" => "B", "鈴木" => "A", "高橋" => "C", "伊藤" => "B", "渡辺" => "A" }

ここでは、students という名前のハッシュを定義しています。ハッシュでは、キーと値をセットで管理します。

この場合、キーは学生の名前で、値はその学生の成績です。

空のハッシュの作成

grade_count = {}

grade_count という空のハッシュを定義しています。

このハッシュは、各成績（A, B, Cなど）が何回出現したかをカウントするために使います。

ハッシュの要素を繰り返し処理

students.each do |name, grade|
  if grade_count[grade]
    grade_count[grade] += 1
  else
    grade_count[grade] = 1
  end
end

この部分では、students ハッシュを each メソッドで繰り返し処理しています。

name には学生の名前、grade には成績が格納され、それぞれの成績を grade_count ハッシュでカウントします。

if 文: ここで、すでに grade_count にその成績が登録されているかをチェックしています。もし成績がすでに存在していればカウントを1増やし、存在しない場合は初めてその成績が出現したとしてカウントを1に設定します。

結果の表示

grade_count.each do |grade, count|
  puts "成績#{grade}: #{count}人"
end

最後に、grade_count ハッシュを使って、それぞれの成績の学生数を表示しています。

each メソッドを使って、キー（成績）と値（人数）を一つずつ取り出し、puts で表示しています。

まとめ

このプログラムでは、ハッシュ を使って成績データを効率的に集計しています。

ハッシュは、複数のデータをキーと値で管理し、特定のキーに関連する値を簡単に操作することができる非常に便利なデータ構造です。

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この問題への質問・コメント

この問題を作成するにあたりAIを活用しています。

問題ないことは確認していますが、もし間違いや表現の違和感などありましたら、ご指摘頂けると大変助かります。

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