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24 (<旧課程>情報関係基礎(第2問) 問8)
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。
Tさんは作業室に置く箱の数を増やせば、必要な工具が作業室にある箱に入っている可能性が高くなり、箱の出し入れを含む全体の作業時間を短縮できると考えた。そこで、箱を置く机を二つに増やし、それぞれ机X、机Yと呼ぶことにした。ロボットは、最初に取得した箱を机Xに置き、2回目に取得した箱を机Yに置く。その後、別の箱を取得する場合は、どちらかの箱を返却して、その代わりに取得した箱を置く。
箱を置く机が二つになると、どちらの箱を返却するかによって、箱取得回数が異なる場合がある。例えば、箱番号列が( オ )である全5回の作業の箱取得回数は返却する箱の違いによって異なる。
そこでTさんは、返却する箱の決め方として次の二つの設定を考えた。
設定F 倉庫から最後に持ってきた方の箱を残し、他方の箱を返却する。
設定L 直前の作業で使った工具の入った箱を残し、他方の箱を返却する。
Tさんはこれら二つの設定を比較するために、例として箱番号列が
[0,1,0,2,0,3,2]である全7回の作業について考えてみることにし、次の表2を作成した。表2は最初の3回の作業を行った状態を示している。この後、4回目の作業で箱2を倉庫から取得する際に返却する箱は、( カ )である。また、この全7回の作業における箱取得回数は、設定Fでは( キ )回、設定Lでは( ク )回である。
全7回の作業での設定Fと設定Lについてさらに考えると、次のことがわかった。
・箱番号列が[0,1,0,2,0,3,0]のように、奇数回目には箱0の工具を使い、偶数回目に使う工具の箱は毎回すべて異なる場合、箱取得回数は( ケ )。
・箱番号列が[0,0,1,1,2,2,3]のように、箱番号が前と同じか大きくなっていく場合、箱取得回数は( コ )。
( ク )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24(<旧課程>情報関係基礎(第2問) 問8) (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。
Tさんは作業室に置く箱の数を増やせば、必要な工具が作業室にある箱に入っている可能性が高くなり、箱の出し入れを含む全体の作業時間を短縮できると考えた。そこで、箱を置く机を二つに増やし、それぞれ机X、机Yと呼ぶことにした。ロボットは、最初に取得した箱を机Xに置き、2回目に取得した箱を机Yに置く。その後、別の箱を取得する場合は、どちらかの箱を返却して、その代わりに取得した箱を置く。
箱を置く机が二つになると、どちらの箱を返却するかによって、箱取得回数が異なる場合がある。例えば、箱番号列が( オ )である全5回の作業の箱取得回数は返却する箱の違いによって異なる。
そこでTさんは、返却する箱の決め方として次の二つの設定を考えた。
設定F 倉庫から最後に持ってきた方の箱を残し、他方の箱を返却する。
設定L 直前の作業で使った工具の入った箱を残し、他方の箱を返却する。
Tさんはこれら二つの設定を比較するために、例として箱番号列が
[0,1,0,2,0,3,2]である全7回の作業について考えてみることにし、次の表2を作成した。表2は最初の3回の作業を行った状態を示している。この後、4回目の作業で箱2を倉庫から取得する際に返却する箱は、( カ )である。また、この全7回の作業における箱取得回数は、設定Fでは( キ )回、設定Lでは( ク )回である。
全7回の作業での設定Fと設定Lについてさらに考えると、次のことがわかった。
・箱番号列が[0,1,0,2,0,3,0]のように、奇数回目には箱0の工具を使い、偶数回目に使う工具の箱は毎回すべて異なる場合、箱取得回数は( ケ )。
・箱番号列が[0,0,1,1,2,2,3]のように、箱番号が前と同じか大きくなっていく場合、箱取得回数は( コ )。
( ク )にあてはまるものを選べ。
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この過去問の解説 (3件)
01
考え方は、各回で「必要な箱が机X・机Yのどちらかにあるか」を確認し、無ければ1回取得し、
そのとき設定Lに従って「どちらを返すか」を決めて机上の2箱を更新します。
こちらも以下で具体的に考えてみましょう。
【机X・机Y・直前の作業で使った工具の入った箱】
1回目0:取得① → X=0
2回目1:取得② → Y=1(X=0,Y=1)直前で使用=1
3回目0:机上にある → 取得なし
4回目2:机上にない → 取得③(設定Lで直前に使用=0を残す→1を返す)→ X=0,Y=2
5回目0:机上にある → 取得なし→ X=0,Y=2
6回目3:机上にない → 取得④(直前に使用=0を残す→2を返す)→ X=0,Y=3
7回目2:机上にない → 取得⑤(直前に使用=3を残す→0を返す)→ X=2,Y=3
よって、箱取得回数は5回です。
正解です。
こちらも焦らず書き起こしながら考えていきましょう。
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02
正解は「5」回です。
表2の設定Lについて、残りのマスも埋めていきましょう。
ポイントは、設定Lの「直前の作業で使った工具の入った箱を残す」ことだけに集中することです。
次の箱番号が何番かに関わらず、とにかく直前の作業で使った工具の入った箱を残して、もう一方の箱は返却orそのままです。
おすすめの表の埋め方としては、1回ごとの作業で以下の順番に考えます。
1.残す箱の箱番号を記載
2.その作業の箱番号を確認
3-1.机にある箱を使用するなら、もう一方の箱番号もそのまま記載
3-2.新しい箱が必要なら、もう一方の箱は返却して、新しい箱番号(その作業の箱番号)を記載
4.「箱取得」を記載
表を埋めると以下の通りです。
手順1.の机に残して次の作業に引き継いだ箱番号を、矢印と文字色で表現しています。
最後に「箱取得」の○の数を合計して、「5」回が答えです。
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03
これも順番に考えていきます。
------
[0,1,0,2,0,3,2]
設定L 直前の作業で使った工具の入った箱を残し、他方の箱を返却する。
------
1回目の作業: 箱0 を取得。 (1回目の取得) [机上: 箱0, ---]
2回目の作業: 箱1 を取得。 (2回目の取得) [箱0, 箱1]
3回目の作業: 箱0 はすでにあるので、これを用います。取得の必要はありません。 [箱0, 箱1]
4回目の作業: 箱0 を最後に使っているので、箱1 を返却し 箱2を取得。 (3回目の取得) [箱0, 箱2]
5回目の作業: 箱0 はすでにあるので、これを用います。取得の必要はありません。 [箱0, 箱2]
6回目の作業: 箱0 を最後に使っているので、箱2 を返却し 箱3を取得。 (4回目の取得) [箱0, 箱3]
7回目の作業: 箱3 を最後に使っているので、箱0 を返却し 箱2を取得。 (5回目の取得) [箱2, 箱3]
以上により、解答は 5(回) となります。
これが正しい選択肢です。
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