VBAプログラミング（４） | 情報リテラシー

繰り返し

プログラミングをしていると、同じような処理を何度も行う場合が出てきます。そのような際に、順番に全て命令文を書いているとプログラム自体が長くなって、あまり効率的なプログラムとは言えなくなる場合があります。何度も行う同じような処理のそれぞれについて、法則性を見いだせる場合は、同じ命令文を使い回せるようにすると、効率的なプログラムを作ることができます。同じ命令文を使い回す方法の1つとして、繰り返しがあります。

繰り返しは、指定された処理内容を条件が満たされている限り何度でも繰り返すという方法となります。

フローチャートで示すと、以下のようになります。

フローチャート

フローチャートでは、変数iが5以下である限り、「iは{iの値}です。」(※{iの値}は変数iに格納されている値となります)とメッセージ表示する処理と、iに1を足す処理を繰り返します。iに1を足す処理が繰り返しの処理内容に含まれているため、繰り返し処理を5回繰り返すと、iは5以下という条件を満たさなくなりますので、繰り返し処理は終わります。

このようにプログラムに記述された処理を上から順番に行っていき、再び上に戻るように流れを制御するのが繰り返しになります。

For ～ Next文

繰り返しの代表的なやり方として、For ～ Next文が挙げられます。

For ～ Next文は以下のように用いて、繰り返しを行います。

For ～ Next文の使い方

For カウンターとなる変数 = 初期値 To 終了値 Step 加算値  
繰り返す処理内容  
Next カウンターとなる変数

For ～ Next文の特徴は、カウンターとなる変数を用いて、その値に応じて、繰り返しを行うところである。繰り返し処理内容を実行し終わった後、カウンターとなる変数に加算値を足します。その値が終了値を超えるまで、繰り返します。

これらの処理を次のように指定します。

まず、「For」を記述し、続いて、カウンターとなる変数に初期値を代入します。この際に、カウンターとなる変数は、事前に宣言されていなければなりません。 初期値の次に「To 終了値」を指定します。そして、「Step 加算値」で繰り返しに必要な諸条件を設定し終えます。

次の行から繰り返す処理内容を記述し、最後に「Next カウンターとなる変数」の形で、For ～ Next文を終了します。繰り返す処理内容は、カウンターとなる変数が終了値を超えるまで繰り返し行われます。

フローチャートの内容をFor ～ Next文で記述するとForTestのソースコードのようになります。

ForTestのソースコード

Sub ForTest()  
    Dim i As Integer  
    For i = 1 To 5 Step 1  
        MsgBox ("iは" & i & "です。")  
    Next i  
End Sub

ForTestを実行すると以下のようになります。

iは1です。 iは2です。 iは3です。 iは4です。 iは5です。

以上のようにカウンターとなる変数としたiに加算値である1を足しながら、繰り返し処理内容を行っていきました。iが終了値である5を超えたことによって、繰り返しの条件を満たさなくなり、繰り返しは終了しました。

この繰り返し処理を繰り返しを用いずに記述するとForTest2のようになります。

ForTest2のソースコード

Sub ForTest2()
    Dim i As Integer
    i = 1
    MsgBox ("iは" & i & "です。")
    i = 2
    MsgBox ("iは" & i & "です。")
    i = 3
    MsgBox ("iは" & i & "です。")
    i = 4
    MsgBox ("iは" & i & "です。")
    i = 5
    MsgBox ("iは" & i & "です。")
End Sub

ForTestとForTest2は全く同じ結果になります。しかし、繰り返しを用いたForTestでは、6行で済んでいるのに対して、繰り返しを用いなかったForTest2では、13行と倍以上の行数を必要としています。このように繰り返しをうまく使うことができると、効率的なプログラムを作成することができます。

ただし、同じような処理を複数行っているからと言って、全ての場合で繰り返しを用いることができるわけではありません。繰り返しを用いることができる処理は、法則性がある処理内容となります。法則性を見つけるために、フローチャートを書き、アルゴリズムを整理しながら考えていくのも重要な作業となります。

無限ループ

繰り返しを行う際に最も注意しなければならないのが無限ループです。

繰り返しは条件を満たしている限り繰り返し処理内容を繰り返します。しかし、場合によっては、繰り返しの条件を満たし続けてしまい、繰り返しが終了しない場合があります。そのような場合を無限ループと呼びます。

Excelのマクロで無限ループしてしまったら、以下のキー操作を試してみましょう。

[Ctrl]キーと[Break]キーを同時に押す
[Alt]キーと[Esc]キーを同時に押し続ける

上記のいずれかでも応答しない場合は、[Ctrl]キーと[Alt]キーと[Del]キーを同時に押して、タスクマネージャーを起動させ、Excelを強制終了するのが良いでしょう。

情報処理教室で作業している場合は、担当教員やtutorに助けを求めるのも良いでしょう。

無限ループが起こる原因については、以下の参考資料を確認してみてください。

参考資料無限ループ

練習問題1

Excelを用いたVBAプログラミングにおいて、繰り返しが最もよく使われるのは、セルの操作においてです。

以下の成績表を例として、セルを用いた繰り返し処理を行ってみましょう。

Aさん〜Eさんの成績表

Aさん～Eさんの合計点と平均点を計算させるには、それぞれの人について、合計点と平均点を計算すれば良いため、PerformanceTable7_Rangeのようになります。

PerformanceTable7_Rangeのソースコード

Sub PerformanceTable7_Range()

    '変数宣言
    Dim x As Integer

    ' Aさんの合計点・平均点算出
    x = Range("B3") + Range("C3") + Range("D3")
    Range("E3") = x
    Range("F3") = x / 3

    ' Bさんの合計点・平均点算出
    x = Range("B4") + Range("C4") + Range("D4")
    Range("E4") = x
    Range("F4") = x / 3

    ' Cさんの合計点・平均点算出
    x = Range("B5") + Range("C5") + Range("D5")
    Range("E5") = x
    Range("F5") = x / 3

    ' Dさんの合計点・平均点算出
    x = Range("B6") + Range("C6") + Range("D6")
    Range("E6") = x
    Range("F6") = x / 3

    ' Eさんの合計点・平均点算出
    x = Range("B7") + Range("C7") + Range("D7")
    Range("E7") = x
    Range("F7") = x / 3

End Sub

PerformanceTable7_Rangeを実行すると、以下のようになります。

PerformanceTable7_Rangeの実行結果

このように成績表では、公平に同じことを人数分行うことになります。今回のように5人程度であれば、それほど長いソースコードにはなりませんが、人数が増えれば増えるほど、このソースコードは長くなっていきます。このように同じことを何度も行わなければならないときは、繰り返しを利用するのが有効です。

しかし、どのような形で繰り返しをすれば良いのか、このままでは難しいです。

ここで、各セルをマクロで扱う方法として、Range(“セル名”)ともう一つあったCells(行番号, 列番号)を思い出して、Cellsで書くとどのようになるかを考えてみましょう。Cellsを用いると、PerformanceTable7_Cellsのようになります。Cellsでは、列番号がアルファベットではなく、数字になっているので注意が必要です。すなわち、列番号1=A、列番号2=B、列番号3=C、列番号4=D、列番号5=E、列番号6=Fといった形です。

なお、Cellsを用いて、列番号をわかりやすくするためには、ワークシートの見た目をR1C1参照形式に切り替えることもできます。以下の参考資料にやり方が載っていますので、必要に応じて切り替えてみてください。

参考資料ワークシートのR1C1参照形式

PerformanceTable7_Cellsのソースコード

Sub PerformanceTable7_Cells()

    '変数宣言
    Dim x As Integer

    ' Aさんの合計点・平均点算出
    x = Cells(3, 2) + Cells(3, 3) + Cells(3, 4)
    Cells(3, 5) = x
    Cells(3, 6) = x / 3

    ' Bさんの合計点・平均点算出
    x = Cells(4, 2) + Cells(4, 3) + Cells(4, 4)
    Cells(4, 5) = x
    Cells(4, 6) = x / 3

    ' Cさんの合計点・平均点算出
    x = Cells(5, 2) + Cells(5, 3) + Cells(5, 4)
    Cells(5, 5) = x
    Cells(5, 6) = x / 3

    ' Dさんの合計点・平均点算出
    x = Cells(6, 2) + Cells(6, 3) + Cells(6, 4)
    Cells(6, 5) = x
    Cells(6, 6) = x / 3

    ' Eさんの合計点・平均点算出
    x = Cells(7, 2) + Cells(7, 3) + Cells(7, 4)
    Cells(7, 5) = x
    Cells(7, 6) = x / 3

End Sub

PerformanceTable7_Cellsの実行結果

今回用いている成績表では、Aさん～Eさんの国語得点は2列目、英語得点は3列目、数学得点は4列目、合計点は5列目、平均点は6列目と決まっています。Aさん～Eさんで異なるところは、Aさんは3行目、Bさんは4行目、Cさんは5行目、Dさんは6行目、Eさんは7行目となっています。

Aさんの合計点と平均点を計算する場合は、以下のようになります。

Aさんの合計点と平均点の計算方法

x = Cells(3, 2) + Cells(3, 3) + Cells(3, 4)
Cells(3, 5) = x
Cells(3, 6) = x / 3

Bさんの合計点と平均点を計算する場合は、以下のようになります。

Bさんの合計点と平均点の計算方法

Aさんの処理内容とBさんの処理内容で異なっているところは、Cellsの行番号がAさんの場合は3、Bさんの場合は4であるという点です。Cさん、Dさん、Eさんについても確認してみましょう。やはり、Cellsの行番号が異なっていることになります。つまり、この成績表では、合計点と平均点を計算する方法には、Cellsの行番号以外は同じであるという法則性を見出すことができるわけです。

練習問題2

1.4.練習問題1では、以下の成績表の合計点と平均点を計算するための方法では、Cellsの行番号以外は同じであるという法則性を見出すことができました。

Aさん〜Eさんの成績表

この法則性を用いて、繰り返しをすると、PerformanceTable8のようになります。

PerformanceTable8のソースコード

Sub PerformanceTable8()

    '変数宣言
    Dim i As Integer
    Dim x As Integer

    '合計点・平均点算出
    For i = 3 To 7 Step 1
        x = Cells(i, 2) + Cells(i, 3) + Cells(i, 4)
        Cells(i, 5) = x
        Cells(i, 6) = x / 3
    Next i
End Sub

For ～ Next文を用いて繰り返しをするためには、初期値と終了値、加算値が必要となります。

法則性を考えて、Aさん～Eさんの処理を行うことを考えると、行番号が変わっていく繰り返しをすることになるため、初期値はAさんの行番号である3、終了値はEさんの行番号である7となります。1行ごとにそれぞれの人の成績が入力されているため、加算値を1にすることによって、1行ごとに計算をしていく繰り返しができます。

PerformanceTable8を実行すると、以下のようになります。

PerformanceTable8の実行結果

このようにVBAにおける繰り返しは、Excelの表の構造を踏まえて、各セルを使いながら効率的に処理を行うために非常に重要な項目となります。

二重の繰り返し

1.5.練習問題2では、行番号にカウンターとなる変数を用いた繰り返しの練習問題を行いました。表の各セルを順番に読んで、処理を行っていくという手法は、Excelを用いたVBAの繰り返しでよく行われることであり、この方法は、行番号だけではなく、列番号にカウンターとなる変数を用いて行われることもあります。

また、繰り返しは、二重・三重と重ねることができます。行番号と列番号の両方を繰り返しすることによって、Excelの表をより効率的に処理することができるようになります。繰り返しを重ねることは、繰り返しや表の構造、変数を正確に理解し、アルゴリズムをなければ難しいことですが、最終的には二重の繰り返しを用いて、行番号と列番号の両方を繰り返すことができるようになりましょう。

十分に繰り返しについて理解できたら、以下の参考資料を用いて勉強してみると良いでしょう。

参考資料二重の繰り返し

課題

課題1

以下の成績表について、PerformanceTable8を改良して、合計点と平均点に加えて、国語と英語と数学の評価を判定するプログラムを作成してみましょう。各人の評価については、繰り返しを1回用いて、自動で同じように評価を算出できるようにしましょう。

Aさん～Eさんの成績表

その際に、評価は得点に対して、以下のようにします。

成績判定の基準

課題2

以下の手順と条件を満たすマクロを作成しましょう。

セルA1に好きな整数を入力する。
マクロを実行すると、セルB1にセルA1の整数の階乗を入力する。

課題3

以下の手順と条件を満たすマクロを作成しましょう。

セルA1に好きな整数を入力する。
マクロを実行すると、以下の処理を行う。
- セルB1にセルA1から1引いた整数を入力する。
- セルB2にセルB1から1引いた整数を入力する。
- 上記の法則にしたがって行方向にセルB3、セルB4…と、入力する整数が1になるまで整数を入力する。

課題4

以下の手順と条件を満たすマクロを作成しましょう。

セルA1に好きな整数を入力する。
作成したマクロを実行すると、セルA1に入力した整数が素数かどうかを判定する。
- セルA1に入力した整数が素数である場合は、「{セルA1}は素数です。」とダイアログ表示する。
- セルA1に入力した整数が素数ではない場合は、「{セルA1}は素数ではありません。」とダイアログ表示する。

※{セルA1}は、それぞれのセルに入力してある値に置き換える。

課題5

以下の成績表について、PerformanceTable8を改良して、合計点と平均点に加えて、国語と英語と数学の評価を判定するプログラムを作成してみましょう。各人の評価については、行番号と列番号で二重の繰り返しを用いて、自動で同じように評価を算出できるようにしましょう。

Aさん～Eさんの成績表

その際に、評価は得点に対して、以下のようにします。

成績判定の基準