大学入学共通テスト(情報) 過去問
令和4年度(2022年度)追・再試験
問17 (<旧課程>情報関係基礎(第2問) 問1)
問題文
Tさんが働く工房は作業室と倉庫の2部屋に分かれていて、作業室では職人が特殊な工具を使って製品を製作している。
工具は厳格に管理していて、普段は箱に入った状態で倉庫に置いている。工具は0から始まる工具番号で識別して、0から始まる箱番号がついた箱に、4つずつ表1のように入っている。
工具が必要になったときは、次の図1のように、自走式ロボットが倉庫から作業室の机まで工具の入った箱を運ぶ。ロボットが運べる箱は一度に一つだけである。作業室には机が一つだけあり、机に置ける箱は一つだけである。最初の状態ではロボットは作業室にいて、机に箱は置いていない。作業室の机に既に箱があるとき、ロボットは倉庫に別の箱を取りに行く際に、まず机の箱を返却する。
この工房では、職人は1回の作業につき一つの工具だけを使用する。職人が作業に必要な工具の番号をロボットに指示すると、ロボットはその番号の工具が入っている箱を取ってくる。工具と箱は表1のように対応しているので、整数の割り算を使って、( ア )を求めることで必要な箱の番号がわかる。必要な工具が机の箱に入っている場合、ロボットは箱を取りに行かない。
ここで、ある一連の作業においてロボットが倉庫に箱を取りに行く回数を箱取得回数と呼ぶ。箱を置く机は一つで、最初は机の上に箱はないので、例えば、5回の作業における箱取得回数は、必要な工具がすべて異なる箱にある場合は( イ )回、必要な工具がすべて同一の箱にある場合は( ウ )回となる。
箱の出し入れを含む全体の作業時間を短くするためには、一連の作業における箱取得回数はできるだけ少ない方がよい。そのためにTさんは次の箱番号列について考察することにした。箱番号列とは、職人が一連の作業を行ったときの、各作業で使用した工具が入っていた箱の箱番号を順に並べた列のことである。例えば、工具1を使った作業、工具2を使った作業、工具5を使った作業をこの順番で行った場合、箱番号列は[0,0,1]となる。そして、一連の作業の箱番号列がわかれば、その箱取得回数がわかる。例えば、箱番号列が[0,0,1]である全3回の作業の箱取得回数は2回である。一方、箱番号列が[0,1,1,1,0,2]である全6回の作業の箱取得回数は、( エ )回となる。
( ア )にあてはまるものを選べ。
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問題
大学入学共通テスト(情報)試験 令和4年度(2022年度)追・再試験 問17(<旧課程>情報関係基礎(第2問) 問1) (訂正依頼・報告はこちら)
Tさんが働く工房は作業室と倉庫の2部屋に分かれていて、作業室では職人が特殊な工具を使って製品を製作している。
工具は厳格に管理していて、普段は箱に入った状態で倉庫に置いている。工具は0から始まる工具番号で識別して、0から始まる箱番号がついた箱に、4つずつ表1のように入っている。
工具が必要になったときは、次の図1のように、自走式ロボットが倉庫から作業室の机まで工具の入った箱を運ぶ。ロボットが運べる箱は一度に一つだけである。作業室には机が一つだけあり、机に置ける箱は一つだけである。最初の状態ではロボットは作業室にいて、机に箱は置いていない。作業室の机に既に箱があるとき、ロボットは倉庫に別の箱を取りに行く際に、まず机の箱を返却する。
この工房では、職人は1回の作業につき一つの工具だけを使用する。職人が作業に必要な工具の番号をロボットに指示すると、ロボットはその番号の工具が入っている箱を取ってくる。工具と箱は表1のように対応しているので、整数の割り算を使って、( ア )を求めることで必要な箱の番号がわかる。必要な工具が机の箱に入っている場合、ロボットは箱を取りに行かない。
ここで、ある一連の作業においてロボットが倉庫に箱を取りに行く回数を箱取得回数と呼ぶ。箱を置く机は一つで、最初は机の上に箱はないので、例えば、5回の作業における箱取得回数は、必要な工具がすべて異なる箱にある場合は( イ )回、必要な工具がすべて同一の箱にある場合は( ウ )回となる。
箱の出し入れを含む全体の作業時間を短くするためには、一連の作業における箱取得回数はできるだけ少ない方がよい。そのためにTさんは次の箱番号列について考察することにした。箱番号列とは、職人が一連の作業を行ったときの、各作業で使用した工具が入っていた箱の箱番号を順に並べた列のことである。例えば、工具1を使った作業、工具2を使った作業、工具5を使った作業をこの順番で行った場合、箱番号列は[0,0,1]となる。そして、一連の作業の箱番号列がわかれば、その箱取得回数がわかる。例えば、箱番号列が[0,0,1]である全3回の作業の箱取得回数は2回である。一方、箱番号列が[0,1,1,1,0,2]である全6回の作業の箱取得回数は、( エ )回となる。
( ア )にあてはまるものを選べ。
- 工具番号を箱の数で割った商
- 工具番号を4で割った商
- 工具番号を箱の数で割った余り
- 工具番号を4で割った余り
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この過去問の解説 (3件)
01
この問題のポイントは、「工具番号が4本ずつの“まとまり(箱)”に入っている」ことです。
表1より、箱0には0〜3、箱1には4〜7、箱2には8〜11…と、工具番号が4増えるごとに箱番号が1増える対応になっています。
したがって、工具番号から箱番号を求めるには、工具番号を4で割ったときの商(整数の割り算の結果)を使います。
※余りではなく商に注目します。
誤り
箱の総数は工具の数が増えると変わり、箱番号の計算に直接使えません。
正解です。
例えば工具5なら 5÷4 の商は1で、箱1に入っていることと一致します。
誤り
箱の総数は工具の数が増えると変わり、箱番号の計算に直接使えません。
誤り
4で割った余りは0〜3となり、「その箱の中での位置」を表します(例:工具6なら余り2で“箱の中の3本目”など)。
箱番号を求めたいなら必要なのは余りではなく商です。
この問題は、工具が4本ずつ箱に並ぶという規則から、工具番号→箱番号の変換を考える問題でした。
判断ポイントは、「まとまりの大きさ(ここでは4)」で割った「商」が箱番号になることです。
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02
正解は「工具番号を4で割った商」です。
0から始まる工具番号がついた工具が、0から始まる箱番号がついた箱に、4つずつ表1のように入っています。
具体的な工具番号を選択肢に当てはめて、正しい箱番号を求められるかを調べてみましょう。
この解説では工具番号が6(箱番号は1)、箱の数は11の場合で考えます。
整数の割り算であることにも気をつけましょう。
不適切です。
6÷11=0余り6、商は0なので箱番号と一致しません。
適切です。
6÷4=1余り2、商は1なので箱番号と一致します。
不適切です。
6÷11=0余り6、余りは6なので箱番号と一致しません。
不適切です。
6÷4=1余り2、余りは2なので箱番号と一致しません。
具体的な数字を選択肢に当てはめて、正しく求められるかを調べましょう。
数字によっては、不適切な選択肢でもたまたま正しい値になることがあるので、
確実に解くには複数の数字で調べるのが安全です。
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03
表1のみを参考にして解答できます。
そこから、順番に選択肢を吟味していくとよいと思います。
消去法でも解ける問題です。
箱の数が 6 などであったときを考えましょう。
工具番号 5 を 6 で割った商は 0 ですが、表1に矛盾していますので不適切です。
適切です。
0, 1, 2, 3 を 4 で割った商は 0。
4, 5, 6, 7 は 1、... のようになっていることを確認できます。
箱の数を4 と仮定して考えてみてもよいでしょう。
工具番号 3 を 4 で割った余り は 3。これは表1に矛盾しています。
「工具番号を箱の数で割った余り」を参照してください。
これにより、矛盾していることがわかります。
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