集計・最大値・検索の定石

配列でやることは、実のところ数種類しかありません。ここで型（かた）として覚えてしまえば、あとは組み合わせるだけです。

毎回ゼロから考えると、初期値や範囲の判断でどこかを間違えます。型として手が覚えていれば、考える対象は「何を集計するか」だけになります。慣れた人がすばやくコードを書けるのは、頭の回転が速いからではなく、この引き出しを持っているからです。

定石1: 集計（合計と平均）

int sum = 0;                       // 合計は0から
for (int i = 0; i < n; i++) {
    sum += a[i];
}
double avg = (double)sum / n;      // 平均は必ずキャスト

平均で sum / n と書くと整数の割り算になり、350 ÷ 4 が 87 になってしまいます。(double) を1つ付けるだけで 87.5 が得られます。合計を求める変数は必ずループの外、初期値は 0 です。

定石2: 最大値・最小値

int max = a[0];                    // 先頭の要素で初期化するのが肝
for (int i = 1; i < n; i++) {      // 2番目から比べる
    if (a[i] > max) {
        max = a[i];
    }
}

// 位置も知りたいなら、更新のときに添字も一緒に保存する
int max2 = a[0], pos = 0;
for (int i = 1; i < n; i++) {
    if (a[i] > max2) { max2 = a[i]; pos = i; }
}

初期値を 0 にしてはいけません。全部マイナスの配列（気温など）では、答えが必ず 0 になってしまいます。先頭の要素を仮の王者にして、2番目から挑戦させる——これが安全な型です。最小値を求めるときは、比較を < に変えるだけで同じ骨格が使えます。

定石3: 線形探索

#include <stdio.h>

int find(const int a[], int n, int key)
{
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        if (a[i] == key) {
            return i;              // 見つけたら添字を返す
        }
    }
    return -1;                     // 見つからなかった印
}

int main(void)
{
    int a[5] = {12, 45, 7, 90, 30};
    int pos = find(a, 5, 90);

    if (pos >= 0) {
        printf("%d 番目にありました\n", pos);
    } else {
        printf("見つかりません\n");
    }
    return 0;
}

見つかったら添字を返し、最後まで見つからなければ -1 を返します。「見つからなかったとき」に何を返すかを決めておくのが設計の要です。Cでは -1 を使うのが慣例で、呼び出し側は必ず戻り値を確認してから使います。この確認を省いて a[find(...)] と書くと、a[-1] を踏む重大事故になります。

組み合わせて使う

3つの型は組み合わせられます。「平均より高い点数が何個あるか」なら、集計（平均を出す）→ 走査（数える）の2段構えです。ループを1本にまとめたくなりますが、平均が確定するのは1本目が終わったあとなので、2本必要です。「いつ値が確定するか」を意識すると、こうした判断が自然にできるようになります。

罠・注意

• return i; を書かずに break; で抜ける書き方もありますが、見つかった位置を別の変数に残す必要があります。関数に切り出して return するほうが簡潔です。
• 探索を最後まで回してしまうと、複数見つかったときに最後の1件が残ります。最初の1件が欲しいなら、見つけた時点で抜けること。
• 「探すたびに全部見る」線形探索は要素数に比例して遅くなります。並んでいるデータなら二分探索という速い方法があり、第4部で扱います。

この3つが書けるようになったら、次は「並べ替え」が視野に入ります。並べ替えも結局は、比較して入れ替えるという操作をループで繰り返すだけです。第4部で正面から扱いますが、そこで出てくるコードも、いま覚えた骨格の組み合わせでできています。

まとめ: 集計は0から、最大値は先頭要素から、探索は見つけたら即 return して -1 で不在を伝える。この3つの型が配列処理の土台です。