「考えることから始める」には、簡単なことから始めるのが鉄則です。
例えば
４×５＝２０
×（掛け算）の記号を使わない方法は？
４＋４＋４＋４＋４＝２０
５＋５＋５＋５＝２０
の２通りあるのは直ぐに理解できますよね？
でも急に
ａ×ａ＋ｂ×ｂ＝ｃ×ｃ
はピタゴラスの定理ですが、
内接円を用いた証明は・・・・
と書かれると、それぞれの名前の意味を調べて覚えることから始めないと、「考える」ところまでたどり着かないと思います。
コンピュータも同じ。「考えることから始める」には、コンピュータの最も簡単な部分から始めるのがベストです。
ではさっそく始めてみましょう。
内容を細かく覚えずに、どんどん進んで行きましょう。
ここでは「白板」を使います。これに色々書き込むことから始めます。
これは縦１１横１１の計１２１個にレ点が付けられる白板です。コンピュータになる前の原型と考えて下さい。
これを使って色々考えて行きます。これはＨＴＭＬを使ったもので、ホームページを開ける環境のＰＣならば、簡単に使えるツールです。
これは白板なので、情報を書き込むことができます。私は例として「５」という数字を書き込んでみました。皆さんも好きな数字を書き込んでみてください。
通常ペンで字を書くと連続した線で５が描かれます。でもこれは「レ点の有／無」だけで５を表現しています。
連続した線で描かれたものを「アナログ」、上記のように「レ点有／無＝ｏｎ／ｏｆｆ」で表現する方法を「デジタル」と言います。
コンピュータはこのように「デジタルで情報を記憶」することが全てのベースになります。
ここでは１つの数字を情報として白板に描きました。では、数字をこの白板上に何個記憶させることができるでしょう？考えて、できるだけ多く記入してみて下さい。
上の例では一つの数字に３行５列を使い、「１」「２」「３」「４」「５」「６」の数字を表しています。６つの一桁の数「１，２，３，４，５，６」を記憶させる装置ができました。
また、６桁の数字「１２３４５６」を記憶させる装置にもできます。
でもその場合、数字は上側３個、下側３個に分かれており、６桁の数字には見えないかもしれません。
そこでキチンと認識してもらえるように、利用する人に白板の読み方を教えておきましょう。
では、利用法を教える文章を考えてみて下さい。
解答例は
「この装置は６桁の数字を１つ記憶する装置です。上半分の左側から右側に６桁、５桁、４桁、下半分の左側から右側に３桁、２桁、１桁の数字を表しています。以下のように並べ替えると６桁の数字が表せます。」
このように、最初に「システム」を考える人は、その「システム」を使えるように、「利用法」を作ります。
この「システム」を利用する人は、その「利用法」を覚える必要があります。
プログラム言語も同じです。その「プログラム言語」を作った人が決めた「約束事」を「利用法」から学ぶことで、そのプログラム言語が使えるようになります。
この内容が複雑になればなるほど、「利用法」も複雑になるので、覚えることも多くなります。
プログラミングの学習で覚えることが多いのは、この「利用法」を知らないと、そのプログラミング言語を使えないという理由から。
複雑なプログラミングほど覚えることが多くなり、それだけで挫折しがちです。
でも、この「利用法」を使わないのならば、覚える必要はありません。
その代わり、上記例では「白板に数字を記憶させる」方法を自分で考える必要があります。
ではプログラミング言語の場合、最低何処まで覚えれば、プログラミングを楽しむことができるのでしょう？
順を追って、この白板をコンピュータに変えていきながら確認しましょう。
上の例では数字の形状を記憶させる方法でした。
でも、数字は横に並べて書きます。今回はそのことを考え、１行で数字を表す方法を考えましょう。
上記の例は１０個の１桁の数字「０，１，２，３，４，５，６，７，８，９」を記憶した装置、もしくは１０桁の数字「９８７６５４３２１０」を記憶した装置です。ではどういう「約束事」だと思いますか？考えてみて下さい。
この「約束事」は「１行目＝１桁～１０行目＝１０桁」とします。各行の「レ点」が付いている数がその桁の数字を指します。
１０桁から１桁まで左から横に並べると、「９８７６５４３２１０」の数字となります。
どうでしょう？最初の「数字の形状を記憶させる方法」よりも大きな数を記憶できるようになってきました。
これは別の「約束事」を使い、同じ１０個の１桁の数字「０，１，２，３，４，５，６，７，８，９」を記憶した装置、もしくは１０桁の数字「９８７６５４３２１０」を記憶した装置です。ではどういう「約束事」だと思いますか？考えてみて下さい。
１０桁から１桁まで左から横に並べると、「９８７６５４３２１０」の数字となります。
皆さんもご存じの「マークーシート方式」ですね。列にも番号を付け、その番号に「レ点が付いていると、その数字を指す」という「約束事」です。
このように、白板に数字を記憶させる方法は数多く考えることができます。
その中で先人が選んだ方法が「２進法」です。理由は最も効率よく数字を記憶させることができるからです。
では２進法で上記と同じ数字を表してみましょう。
これで１０個の１桁の数字「０，１，２，３，４，５，６，７，８，９」を記憶した装置、もしくは１０桁の数字「９８７６５４３２１０」を記憶した装置です。
殆ど左側の□を使っていませんよね？
２進法について少し解説しましょう。
我々が普段使っているのは１０進法。１桁目で、０，１，２，３，４，５，６，７，８，９まで数えると、１桁で表せる数字は９が最高なので、次は２桁目に１を入れ、１桁目を０に戻します。これが繰り上がりです。
これで、０，１，２，３，４，５，６，７，８，９，１０となる訳ですね。
同じように考えます。□のレ点無＝０，レ点有＝１とした場合、１桁目は０，１まで数えると１桁で表せる数は１が最高なので、次は２桁目に１を入れ、１桁目を０に戻します。これが繰り上がりです。
これで、０，１，１０となる訳ですね。１０進数の１０までを２進数で数えると、０，１，１０，１１，１００，１０１，１１０，１１１，１０００，１００１，１０１０となります。
では改めて２進法を使った「約束事」を説明すると、
この「約束事」は「１行目＝１桁～１０行目＝１０桁」とします。各行の「レ点有＝１」、「レ点無＝０」として１０進法の数字を２進法で表したものです。
１０桁から１桁まで左から横に並べると、「９８７６５４３２１０」の数字となります。
でも、左側の□を全く使っていないので、勿体ないですよね。
もし上記の左側の□をフルに使ったら、１行だけで１０進数でどの位の数まで表せるのでしょう？
その計算は□が１１個ありますので、
２^１０＋２^９＋２^８＋２^７＋２^６＋２^５＋２^４＋２^３＋２^２＋２^１＋２^０＝２０４７
^は乗数を表す記号です。
ここまで大きな数が記憶できるならば、
この法則は「１行目＝１番地～１１行目＝１１番地の１１カ所に０～２０４７までの数字を記憶できる装置」
に改めた方が良いですね。随分記憶内容が増えました。
上記の例では各番地に２進数で１１１１１１１１１１１（１０進数ならば２０４７）までの入力が可能です。
昔の人は、白板内で２進法で番地を決め、そこに２進法で数値を記憶する機能を白板に入れ込みました。
これで白板がコンピュータに変わります。
ではこの番地と値を詳しく見ていきましょう。
プログラミングでは上記の「番地＝ａｄｒｅｓｓ」と「値＝ｄａｔａ」を一まとめにして名前を付けます。
具体的には、何ｂｉｔを使用するデータかをプログラム上で書き（宣言）し、名前を付けて使用します。
ではこのｂｉｔとは何でしょう？
「２者択一」の場合、例えば（ｏｎ／ｏｆｆ）、（男性／女性）、（既婚／未婚）、（真／偽）の情報は□一つでどちらか（レ点を付けるか付けないか）を選択できます。
この１つの□を１ｂｉｔ（ビット）と言います。
画像の色を表示する場合は、Ａ（透明度）、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の強度をそれぞれ□□□□□□□□＝８ｂｉｔ（ビット）＝１ｂｙｔｅ（バイト）で表します。
１ｂｙｔｅは１０進法では２^７＋２^６＋２^５＋２^４＋２^３＋２^２＋２^１＋２^０＝２５５
即ち、それぞれ０～２５５の値が入ります。
色を表す強度は「２５５段階あれば十分」と考えられていました。現在でも「色」を表示するのには、この１ｂｙｔｅが利用されています。
プログラム上では書き方（宣言）は、
ｂｙｔｅ ＤＡＴＡ１ ＝ １０；
この文は「ＤＡＴＡ１と名付けた場所にｂｙｔｅの大きさ［８ｂｉｔ］の記憶場所を作ります。その記憶場所に１０進法で１０の値を入力します」という意味になります。
実際にコンピュータ上では、適当な番地に１ｂｙｔｅのスペースを確保し、値として０００１０１０が入力されます。
マシン語やｃ＋＋などのプログラム言語では「番地」と「値」の両方を使用者が管理する必要があります。
でも、殆どのプログラム言語では、上記のようにＤＴＡＴ１という名前を「宣言」するだけで、「番地」と「スペース」を気にする必要はありません。
プログラム言語の方で勝手に管理してくれます。
このようにしてプログラミングとは、プログラミング言語毎に決まった「書き方」を覚えて行きます。
中でも「記憶場所を作る」という作業はプログラムを行う上で、一番重要なことです。
ではｂｉｔの方はどう書くのでしょう
ｂｉｔ ＤＡＴＡ２ ＝ とは書きません。
ｂｏｏｌｅａｎ（又はｂｏｏｌ） ＤＡＴＡ２ ＝ ｔｒｕｅ；
と書きます。入力できるのはｔｒｕｅとｆａｌｓｅの２種類です。「論理値」と言います。
「ｔｒｕｅ」は「真」（正しい）、「ｆａｌｓｅ」は「偽」（違う）を意味します。
コンピュータ上は「ｏｎ」、「ｏｆｆ」が設定されます。
このようにコンピュータは２進法で色々処理されるのですが、我々は普段１０進法に慣れていますので、面倒ですよね。
実はコンピュータはハードウェアで２進法での値を１０進法での値に勝手に変換してくれる機能が付いています。
普段我々が使用する数字は整数と実数。それと文字。
以下の３つように定義します。
整数： ｉｎｔ ＤＡＴＡ３ ＝ １０；
実数： ｆｌｏａｔ ＤＡＴＡ４ ＝ １０．０；
文字： ｓｔｒｉｎｇ ＤＡＴＡ５ ＝ “こんにちは”；
入れた値（文字）はその後自由に書き換えることができます。よってこれを「変数」と呼びます。
ｃ、ｃ＋＋、ｃ＃、Ｊａｖａ等はすべて同じ書き方です。
変数については、以下の５つはしっかり覚えておきましょう。
ｂｏｏｌｅａｎ 好きな変数名 ＝ 初期の論理値
ｂｙｔｅ 好きな変数名 ＝ 初期の０～２５５値（ｊａｖａは-128～127）
ｉｎｔ 好きな変数名 ＝ 初期の整数値
ｆｌｏａｔ 好きな変数名 ＝ 初期の実数値
ｓｔｒｉｎｇ 好きな変数名 ＝ 初期の文字を“”で囲んで記載
（但し、何ｂｉｔで構成されているかは若干相違があります。）
ＶＢＡ（ビジュアルベーシック）は Ｄｉｍ ｉｎｔのようにＤｉｍを最初に書いて変数の「宣言」を行います。
Ｄｉｍ ｉｎｔ 好きな変数名 ＝ 初期の整数値
では次に変数名への変数の入れ方を確認しましょう。
この変数名への値の入れ方も上記言語では共通です。左が現在、右が過去の値です。「右の結果を左に入れる」という考え方です。
例：
変数名１ ＝ 値１ ［変数名１に値１を入れる］
変数名１ ＝ 値１ ＋ 変数名２［値１と変数名２に入った値を足して、その足した値を変数名１に入れる］
変数名１ ＝ 値１ ＋ 変数名１［値１と変数名１に入った値を足して、その足した値を変数名１に入れる］
この変数名に入っている値の書き換え方も重要です。同様に左が現在、右が過去の値です。これも覚えましょう。
次に四則計算（＋－×÷）の書き方も重要です（右は値１でもＯＫ）。
変数名１ ＝ 変数名１ ＋ 変数名２ [足し算]
変数名１ ＝ 変数名１ － 変数名２ [引き算]
変数名１ ＝ 変数名１ ＊ 変数名２ [かけ算]
変数名１ ＝ 変数名１ ／ 変数名２ [割り算]
では、今まで覚えたことで簡単なプログラミングを行いましょう。
「変数ｒ１に整数３、変数ｒ２に整数５を入れて、その足し算の結果を変数ｒ３に書き込みなさい」
やってみましょう。
整数だから使うのはｉｎｔ
//ここは宣言部分です
ｉｎｔ ｒ１ ＝ ３
ｉｎｔ ｒ２ ＝ ５
ｉｎｔ ｒ３
//ここは計算部分です
ｒ３ ＝ ｒ１ ＋ ｒ２
できましたか？
ｃ＃の場合、//はコメント欄です。プログラムとしては無視されます。
アルファベットと数字、記号の羅列だと判り難いので、プログラミングではこのようにコメントを入れるのが重要となります。
では次の問題。
「変数ｒ１に整数３、変数ｒ２に整数５を入れて、そのかけ算の結果を変数ｒ３に書き込みなさい」
やってみましょう。
整数だから使うのはｉｎｔ
式１）
//ここは宣言部分です
ｉｎｔ ｒ１ ＝ ３
ｉｎｔ ｒ２ ＝ ５
ｉｎｔ ｒ３
//ここは計算部分です
ｒ３ ＝ ｒ１ ＊ ｒ２
できましたか？では応用問題です。
「変数ｒ１に整数３、変数ｒ２に整数５を入れて、そのかけ算の結果を変数３に書き込みなさい。但し、プログラム内で＊の記号を使ってはいけません」
やってみましょう。
式２）
//ここは宣言部分です
ｉｎｔ ｒ１ ＝ ３
ｉｎｔ ｒ２ ＝ ５
ｉｎｔ ｒ３
//ここは計算部分です。＊が使えないので、ｒ１を５回加算しています
ｒ３ ＝ ｒ１ ＋ ｒ１ ＋ ｒ１ ＋ ｒ１ ＋ ｒ１
確かに３＊５＝３＋３＋３＋３＋３です。
答えは合っていますが、r２＝５が入っていませんよね？
ここで次に覚えることが繰り返し計算です。
「３＊５」を言葉で説明すると、
「３を繰り返し５回足せば良い」と言い表せます。この「繰り返し」を「ｆｏｒ文」を使って表します。
式３）
//ここは宣言部分です
ｉｎｔ ｒ１ ＝ ３；
ｉｎｔ ｒ２ ＝ ５；
ｉｎｔ ｒ３ ＝ ０；
//ここは計算部分です。ｆｏｒ文で、｛ ｝内を５回繰り返しています。ｉはカウンターでループ毎に値が１ずつ増えていきます
ｆｏｒ（ｉｎｔ ｉ ＝ １； ｉ ＜＝ ｒ２； ｉ ＝ ｉ ＋ １）
｛
ｒ３ ＝ ｒ３ ＋ ｒ１；
｝
（）内の意味は「変数名ｉに整数１を代入する。ｉがｒ２の値以下ならば｛｝の中の処理を繰り返す。｛｝を１回繰り返す度にｉの値を１ずつ増やしていく」となります。
ｉ ＜＝ ｒ２ を論理式と言います。種類は
変数１ ＜＝ 変数２ 変数１の値が変数２以下の場合「真」
変数１ ＜ 変数２ 変数１の値が変数２より小さい場合「真」
変数１ ＞＝ 変数２ 変数１が変数２以上の場合「真」
変数１ ＞ 変数２ 変数１が変数２より大きい場合「真」
変数１ ＝＝ 変数２ 変数１が変数２と等しい場合「真」
変数１ ！＝ 変数２ 変数１が変数２と等しくない場合「真」
です。
上記の「ｆｏｒ文」の書き方はｃ＃という言語です。他の言語は若干書き方が違いますが、「ｆｏｒ文」が繰り返し文であることは多くの言語が共通です。
次に「３＊５」を別の言葉で言ってみましょう。
「３を繰り返し足していくが、もしも５回足したら計算を止める」とも言い表せます。
この「もしも」は「ｉｆ文」を使って表します。
式４）
//ここは宣言部分です
ｉｎｔ ｒ１ ＝ ３；
ｉｎｔ ｒ２ ＝ ５；
ｉｎｔ ｒ３ ＝ ０；
//ｆｏｒ文で、｛ ｝内を１０００回繰り返します。ｉはカウンターでループ毎に値が１ずつ増えていきます
ｆｏｒ（ｉｎｔ ｉ ＝ １； ｉ ＜＝ １０００； ｉ ＝ ｉ ＋ １）
｛
//計算部分です
ｒ３ ＝ ｒ３ ＋ ｒ１；
//ｉｆ文です。ｉの値がｒ２と等しくなったら｛ ｝内のｂｅｒａｋでｆｏｒループから抜けます
ｉｆ （ｉ ＝＝ ｒ２）
｛
ｂｒｅａｋ；
｝
｝
上記のプログラムでは「ｆｏｒ文」だけだと、変数ｉが１０００以下の間は｛｝内の処理を実行し続けます。
その中に「ｉｆ文」で（）内は、ｉがｒ２と等しくなったら｛｝内の処理を実行しなさい。
という意味になります。｛｝内のｂｒｅａｋ；は「ｆｏｒ文」の繰り返しを止めて外にでるという命令になります。
{}はｃ＃の場合、分かり易いように位置をずらして表示してくれます。
如何でしょうか？
式１）、式２）、式３）、式４）は全て「３×５＝１５」を求める式ですが、４通りのプログラミングが考えられるのです。
あなたの「考え方」次第で、いくらでもそれ以外のオリジナルのプログラミングができるのです。
プログラミングの基礎中の基礎は以上です。
これだけ覚えておけば、直ぐにあなたも「考えるプログラミング」を始めることができます。