【C言語】ヒストグラムの作り方【乱数，アスタリスク，縦横の棒グラフ】

悩んでいる人

C言語でヒストグラムの作り方を教えて！

こういった悩みにお答えします．

本記事の信頼性

リアルタイムシステムの研究歴12年．
東大教員の時に，英語でOSの授業．
2012年9月～2013年8月にアメリカのノースカロライナ大学チャペルヒル校コンピュータサイエンス学部（2021年の世界大学学術ランキングで20位）で客員研究員として勤務．C言語でリアルタイムLinuxの研究開発．
プログラミング歴15年以上，習得している言語: C/C++，Solidity/Vyper，Java，Python，Ruby，HTML/CSS/JS/PHP，MATLAB，Assembler (x64，ARM)．
東大教員の時に，C++言語で開発した「LLVMコンパイラの拡張」，C言語で開発した独自のリアルタイムOS「Mcube Kernel」をGitHubにオープンソースとして公開．

こういった私から学べます．

1 【C言語】ヒストグラムの作り方
2 アスタリスクで横の棒グラフを表示するコード
3 アスタリスクで縦の棒グラフを表示するコード
4 まとめ

【C言語】ヒストグラムの作り方

C言語でヒストグラムの作り方を紹介します．

具体的には，乱数で数値を作成し，アスタリスクで縦横の棒グラフを表示する方法を解説します．

本記事のコードでは，ヒストグラムで扱う数値は0～10の整数，数値の個数は20と仮定します．

また，本記事は乱数を理解していることを前提とします．

: 【C言語】rand関数と自作関数で乱数の生成【モンテカルロ法で円周率の計算】

こういった悩みにお答えします．こういった私から学べます．目次1 乱数2 一様乱数と一様分布3 rand関数による乱数の生成3.1 rand関数による乱数の生成コード3.2 rand/srand関数 ...

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アスタリスクで横の棒グラフを表示するコード

アスタリスクで横の棒グラフを表示するコードは以下になります．

/*
 * Author: Hiroyuki Chishiro
 * License: 2-Clause BSD
 */
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>

#define N 20
#define MAX 10

int main(void)
{
  int a[MAX + 1] = {0};
  int i, j, tmp;

  srand(time(NULL));

  for (i = 0; i < N; i++) {
    tmp = rand() / (RAND_MAX / (MAX + 1) + 1);
    printf("%d ", tmp);
    a[tmp]++;
  }

  printf("\n");

  for (i = 0; i <= MAX; i++) {
    printf("%2d: ", i);

    for (j = 0; j < a[i]; j++) {
      printf("*");
    }

    printf("\n");
  }

  return 0;
}

* Author: Hiroyuki Chishiro

* License: 2-Clause BSD

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

#include <time.h>

#define N 20

#define MAX 10

int main(void)

{

int a[MAX + 1] = {0};

int i, j, tmp;

srand(time(NULL));

for (i = 0; i < N; i++) {

tmp = rand() / (RAND_MAX / (MAX + 1) + 1);

printf("%d ", tmp);

a[tmp]++;

}

printf("\n");

for (i = 0; i <= MAX; i++) {

printf("%2d: ", i);

for (j = 0; j < a[i]; j++) {

printf("*");

}

printf("\n");

}

return 0;

}

実行結果の例は以下になります．

※乱数を利用しているので実行毎に結果が異なります．

$ gcc histgram.c
$ a.out 
4 5 3 10 1 5 7 3 6 6 9 9 6 6 10 9 6 10 8 10 
 0: 
 1: *
 2: 
 3: **
 4: *
 5: **
 6: *****
 7: *
 8: *
 9: ***
10: ****

$ gcc histgram.c

$ a.out

4 5 3 10 1 5 7 3 6 6 9 9 6 6 10 9 6 10 8 10

1: *

3: **

4: *

5: **

6: *****

7: *

8: *

9: ***

10: ****

アスタリスクで縦の棒グラフを表示するコード

アスタリスクで縦の棒グラフを表示するコードは以下になります．

/*
 * Author: Hiroyuki Chishiro
 * License: 2-Clause BSD
 */
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>

#define N 20
#define MAX 10

int main(void)
{
  int a[MAX + 1] = {0};
  int i, j, tmp;
  int max_hist;

  srand(time(NULL));

  for (i = 0; i < N; i++) {
    tmp = rand() / (RAND_MAX / (MAX + 1) + 1);
    printf("%d ", tmp);
    a[tmp]++;
  }

  printf("\n");

  max_hist = 0;

  for (i = 0; i <= MAX; i++) {
    if (max_hist < a[i]) {
      max_hist = a[i];
    }
  }

  for (i = max_hist; i > 0; i--) {
    for (j = 0; j <= MAX; j++) {
      if (i <= a[j]) {
        printf("  *");
      } else {
        printf("   ");
      }
    }

    printf("\n");
  }

  for (i = 0; i <= MAX; i++) {
    printf("---");
  }

  printf("\n");

  for (i = 0; i <= MAX; i++) {
    printf(" %2d", i);
  }

  printf("\n");

  return 0;
}

* Author: Hiroyuki Chishiro

* License: 2-Clause BSD

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

#include <time.h>

#define N 20

#define MAX 10

int main(void)

{

int a[MAX + 1] = {0};

int i, j, tmp;

int max_hist;

srand(time(NULL));

for (i = 0; i < N; i++) {

tmp = rand() / (RAND_MAX / (MAX + 1) + 1);

printf("%d ", tmp);

a[tmp]++;

}

printf("\n");

max_hist = 0;

for (i = 0; i <= MAX; i++) {

if (max_hist < a[i]) {

max_hist = a[i];

}

for (i = max_hist; i > 0; i--) {

for (j = 0; j <= MAX; j++) {

if (i <= a[j]) {

printf(" *");

} else {

printf(" ");

}

printf("\n");

}

for (i = 0; i <= MAX; i++) {

printf("---");

}

printf("\n");

for (i = 0; i <= MAX; i++) {

printf(" %2d", i);

}

printf("\n");

return 0;

}

実行結果の例は以下になります．

※乱数を利用しているので実行毎に結果が異なります．

$ gcc histgram2.c
$ a.out 
3 3 1 2 5 4 6 8 1 2 3 1 2 9 10 7 4 7 7 2 
        *                        
     *  *  *           *         
     *  *  *  *        *         
     *  *  *  *  *  *  *  *  *  *
---------------------------------
  0  1  2  3  4  5  6  7  8  9 10

$ gcc histgram2.c

$ a.out

3 3 1 2 5 4 6 8 1 2 3 1 2 9 10 7 4 7 7 2

* * * *

* * * * *

* * * * * * * * * *

---------------------------------

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

まとめ

C言語でヒストグラムの作り方を紹介しました．

具体的には，乱数で数値を作成し，アスタリスクで縦横の棒グラフを表示する方法を解説しました．

ヒストグラムの作り方は，分布数えソートの結果の表示方法が異なる場合と解釈することができます．

分布数えソートを含むソートを知りたいあなたはこちらからどうぞ．

: 【C言語】配列の要素を並び替えるソートアルゴリズム

こういった悩みにお答えします．こういった私から学べます．目次1 配列の要素を並び替えるソートアルゴリズム2 交換ソートのアルゴリズム2.1 バブルソート2.2 シェーカーソート2.3 奇偶転置ソー ...

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