基本情報技術者試験の科目Bの公開問題を題材に,One-Hot表現への変換処理について学習します。この問題では,配列から重複しない値の一覧を作成し,その一覧のどの位置に値が一致するかを1と0で表して,One-Hot表現に変換する処理を確認します。
令和8年度 基本情報技術者試験 公開問題 科目B 問5
問 次のプログラム中の a と b に入れる正しい答えの組合せを,解答群の中から選べ。ここで,配列の要素番号は1から始まる。
一つの要素だけが1で他の要素が0であるような整数型の配列による表現を,本問では One-Hot 表現という。関数 oneHotEncoding は,図のように,色の名前が格納されている要素数1以上の文字列型の配列を引数として受け取り,配列に含まれる色の名前(図の例では3種類)に基づいて,各要素を One-Hot 表現に変換し,整数型配列の配列に格納して返す。関数 oneHotEncoding における変換の例を図に示す。
〔プログラム〕
○整数型配列の配列: oneHotEncoding(文字列型の配列: colors)
整数型: i,j,k
文字列型の配列: colorVector ← {} // 要素数0の配列
整数型の配列: tempVector
整数型配列の配列: oneHotVector ← {} // 要素数0の配列
/* 名前一覧の作成 */
for (i を 1 から colorsの要素数 まで 1 ずつ増やす)
if (colorVector の要素のいずれにも colors[i]の値 が格納されていない)
colorVectorの末尾 に a を追加する
endif
endfor
/* One-Hot表現への変換 */
for (j を 1 から colorsの要素数 まで 1 ずつ増やす)
tempVector ← {} // 要素数0の配列
for (k を 1 から colorVectorの要素数 まで 1 ずつ増やす)
if ( b )
tempVectorの末尾 に 1 を追加する
else
tempVectorの末尾 に 0 を追加する
endif
endfor
oneHotVectorの末尾 に tempVector を追加する
endfor
return oneHotVector
解答群
a | b | |
| ア | colors[i]の値 | colors の要素のいずれかに colorVector[k]の値 が格納されている |
| イ | colors[i]の値 | colors[j] が colorVector[k] と等しい |
| ウ | 未定義の値 | colors の要素のいずれかに colorVector[k]の値 が格納されている |
| エ | 未定義の値 | colors[j] が colorVector[k] と等しい |
【解答】イ
【解説】
このプログラムは,文字列の配列をOne-Hot表現に変換する。まず,colorVector に重複しない色の名前を追加する。colorVector の要素のいずれにも colors[i] の値が格納されていない場合に,colors[i] の値を追加するので,a には colors[i]の値 が入る。
次に,colors[j] と colorVector[k] を比較し,一致すれば1,一致しなければ0を tempVector に追加する。この処理によって,colors[j] に対応するOne-Hot表現を作成するので,bには colors[j] が colorVector[k] と等しい が入る。
【参考】
この問題のポイント
この問題から学べることは,
- 配列から重複しない値を取り出して一覧を作る方法
- 配列の要素を比較する方法
- 二重のfor文による配列の処理
- 条件に応じて1または0を配列に追加する処理
- One-Hot表現への変換方法
- 配列の配列を使って複数のOne-Hot表現を管理する方法
です。特に,One-Hot表現では,ある値と一覧の各要素を比較し,一致した位置だけを1,それ以外を0にすることを理解しておきましょう。
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