令和5年度春期 応用情報技術者試験 午前 問1

分野:基礎理論|実際に出題されたIPA過去問題

0以上255以下の整数nに対して,next(n)を次のように定義する。next(n)と等しい式はどれか。ここで,x AND y及びx OR yは,それぞれxとyを2進数表現にして,桁ごとの論理積及び論理和をとったものとする。

問題の図表(IPA公式問題冊子より引用)
図表:IPA公式問題冊子より
  1.  (n+1) AND 255
  2.  (n+1) AND 256
  3.  (n+1) OR 255
  4.  (n+1) OR 256
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正解:ア

AI解説

next(n)は0以上255以下の範囲を巡回するカウンタと考えられる。n=255のときn+1=256(2進数100000000)となるが、255(2進数11111111)とのAND演算をとると上位9ビット目が切り捨てられ0に戻る。n<255のときはn+1がそのまま255以下に収まるため、AND演算をしても値は変化しない。したがって(n+1) AND 255は0〜255の範囲で循環するnext(n)の定義と一致する。 ア: 正しい。(n+1) AND 255は、n=255のときn+1=256=100000000とAND 11111111の結果0となり、それ以外はn+1のまま保たれるため、0〜255の循環動作に合致する。 イ: (n+1) AND 256は、n+1が256未満の間は256(100000000)との論理積が常に0になってしまい、単純な増分カウンタとして機能しないため誤りである。 ウ: (n+1) OR 255は、下位8ビットが常にすべて1(255)に固定されてしまい、増分に応じて値が変化するカウンタにはならないため誤りである。 エ: (n+1) OR 256は、常に9ビット目に1が立ち256以上の値になってしまい、0〜255の範囲に収まらないため誤りである。 💡 「AND 255(2進数11111111)」は下位8ビットだけを取り出すマスク処理であり、256を法とする剰余(mod 256)を求める典型的なビット演算のテクニックとして覚えておく。

出典:令和5年度 春期 応用情報技術者試験 午前 問1 / 独立行政法人情報処理推進機構(IPA)
※Web掲載用に表記を一部変更しています。図表はIPA公式問題冊子から引用しています。著作権はIPAに帰属します。
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