日常１（プロフィールの追加アプリ）
このページはマス旅の一部です。
今回は、「プログラミングで脳トレ」の初回です。
身近なネタを使って、数学にも関係のある小物をプログラミングしてみよう。
数学もプログラミングも、ちょっとした脳トレの道具にできたらいいね。
１．BMIとか干支って話題に上ることってありませんか？
ということで、お題は次の通り。
課題：プロフィール追加アプリ
詳細：
「身長(cm)、体重(kg)、和暦の生年月日(M/T/S/H/R yy/mm/dd)」
を入力すると、
「BMIと体型（低体重、標準、肥満度）、西暦の生まれ年、干支」
を表示してくれる。
２．使う数学外の知識
#BMI
BMI=W(kg)/(H(m))^2
#体型
BMIから判定基準（日本肥満学会）
18.5未満：低体重（やせ）
18.5〜25未満：普通体重（標準）
25〜30未満：肥満（1度）
30〜35未満：肥満（2度）
35〜40未満：肥満（3度）
40以上：肥満（4度）
#西暦ADの生まれ年
M,T,S,H,R
==>明治,大正,昭和,平成,令和
元年｛1868,1912,1926,1989,2019
末 45 15 64 31
末年 1912 1926 1989 2019
#干支
子（ね）、丑（うし）、寅（とら）、卯（う）、
辰（たつ）、巳（み）、午（うま）、未（ひつじ）、
申（さる）、酉（とり）、戌（いぬ）、亥（い）
西暦から3を引いて12で割った余りが1が子という人がいます。
以下が子になる西暦
1876年（明治9年）
1888年（明治21年）
1900年（明治33年）
.....
３．数学・言語・プログラミングの知識
#BMI計算
身長の入力が㎝なので、100で割ってから2乗して、体重を割る。
見やすくするために、四捨五入して小数第１の数にします。
ｘの小数第2位を四捨五入した値は、floor(10x+0.5)/10で求められるね。
#体型判断
Case文がないと、if-elseを入れ子にするのが普通の発想ですね。
しかし、判定基準の仕切りが
18.5以外は25，30、35、40と5刻みになっていることを活用したい。
5の倍数の判定境界値を5で割ると 5,6,7,8となる。
この特殊性に目をつけて、「リスト的な発想」で取り組む。
体型ランクのリストを作る。
ランクに入れるためにはBMI値を５で割って切り捨てると、
たとえば、BMI＝25.5ならfloor(BMI/5)=5となり、インデックス5を指せる。
だから、最初から判定語（体型ランク）を9個作り、それが１から９の番号で指せるようにしよう。
もし、低体重なら無条件にインデックスは１で、
floor(BMI/5)が９を超えないように最大値が9となるようにしたい。
そのため、9と比べて小さい方をインデックスにする。
「ガードの発想」ですね。
#西暦の生まれ年
和暦文字はM,T,S,H,Rを入れる。
X={"M","T","S","H","R"}を作っておけば、インデックスIdをみつけられます。
Idの和暦ごとのゼロ年の西暦Cがわかれば、
Cにyyをたせば生まれ年の西暦が出ます。
C１＝{1868,1912,1926,1989,2019}
元年リストC1から１引いた０年リストC0を作れたら楽ですね。
#干支
西暦から3を引いて12で割った余りが1が子という人がいます。
というのは面倒ですね。
(X-3)=1 mod 12 が子（１）
X=4 mod 12 のときのXが子（１）
Xを9増やすと巡回シフトする。
X＝４＋８≡０ mod 12 のときのXは申さる（９）
干支を申さる（９）スタートひつじ未（０）終わりにすると、
X(mod 12)で０スタート11エンドの繰り返しになります。
こうすれば、Xを12の倍数をスタートの周期にできますね。
（脱線）
12＝3×4で、下4桁が４の倍数で各位の和が3の倍数です。
西暦は18YY,19YY,20YYの3通りしかありません。
申年だけを知りたいとしましょう。
1＋8＝９は３の倍数だから、18YYのYYは12の倍数です。1896が最後の申年。
19YYのYYは4の倍数で3の倍数ー1。1992が最後の申年
20YYのYYは4の倍数で３の倍数ー2です。2004が最初の申年。
４．コード化
＜geogebraのアプレット＞
「要素を追加＞geogebra>作成＞関数グラフ」
数式ビューの入力...に
1行づつ貼り付けてEnter
#入力ボックスの挿入で、見出し、コントロール名を選びます。
それをInputBox(見出し、コントロール名)と表示しています。
（InputBoxコマンドから入力するときは、コントロール名だけを引数にとるので、
見出しは設定の変更が必要になります。）
H=180
W=70
Era="H"
YY=20
InputBox("身長(cm)",H)
InputBox("体重(kg)",W)
InputBox("和暦",Era)
InputBox("年YY",YY)
text0="「和暦」は明治はM,大正はT,昭和はS,平成はH、令和はRで、"
text1="「年YY」は、5年生まれならば05と入力してください。"
#計算部分
BMI=((floor(10*((W)/((((H)/(100)))^(2)))+0.5))/(10))
BodyTypes={"低体重","標準","標準","標準","肥満1","肥満2","肥満3","肥満4","肥満4"}
BodyTypeIndex = if(BMI<18.5, 1,floor(BMI/5))
BodyType=Element(BodyTypes, min(BodyTypeIndex,9))
Eras={"M","T","S","H","R"}
base1={1868,1912,1926,1989,2019}
base0=base1-1
eraBase=Element(base0,IndexOf(Era,Eras))
YearAD=eraBase+YY
etos={"申（さる）","酉（とり）","戌（いぬ）","亥（い）",
"子（ね）","丑（うし）","寅（とら)","卯（う）",
"辰（たつ）","巳（み）","午（うま）","未（ひつじ）"}
etoId=Mod(YearAD,12)+1
eto=Element(etos,etoId)
#結果表示
text2="あなたのBMI: "+BMI
text3="あなたの体型判定: "+BodyType
text4="西暦の生まれ年: "+YearAD
text5="干支: "+eto
プロフィール追加アプリ
＜Pythonへの移植コード＞
jupyter notebook のセルにまるごと貼り付けて、Run。
# 入力ラインが表示される
H = float(input("身長(cm): "))
W = float(input("体重(kg): "))
Era = input("和暦(M/T/S/H/R): ").upper()
YY = int(input("年YY: "))
# 計算部分
BMI = round(W / ((H / 100) ** 2), 1)
BodyTypes = ["低体重", "標準", "標準", "標準", "肥満1", "肥満2", "肥満3", "肥満4", "肥満4"]
if BMI < 18.5:
BodyTypeIndex = 0 # Pythonは0-indexed
else:
BodyTypeIndex = int(BMI // 5)-1
BodyType = BodyTypes[min(BodyTypeIndex, len(BodyTypes) - 1)]
Eras = ["M", "T", "S", "H", "R"]
base1 = [1868, 1912, 1926, 1989, 2019]
base0 = [b - 1 for b in base1]
eraBase = base0[Eras.index(Era)]
YearAD = eraBase + YY
etos = ["申（さる）", "酉（とり）", "戌（いぬ）", "亥（い）",
"子（ね）", "丑（うし）", "寅（とら）", "卯（う）",
"辰（たつ）", "巳（み）", "午（うま）", "未（ひつじ）"]
eto = etos[YearAD % 12]
# 結果表示
print(f"\nあなたのBMI: {BMI}")
print(f"あなたの体型判定: {BodyType}")
print(f"西暦の生まれ年: {YearAD}")
print(f"干支: {eto}")