数値処理

[C言語] 中央値の求め方を解説

2025-04-14更新日: 2025-04-14

中央値は、データセットを昇順または降順に並べたときに中央に位置する値です。

C言語で中央値を求めるには、まず配列をソートする必要があります。これには、qsort関数を使用するのが一般的です。

ソート後、データの要素数が奇数の場合は中央の要素を、偶数の場合は中央の2つの要素の平均を計算します。

この方法により、効率的にデータセットの中央値を求めることができます。

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C言語での中央値の実装方法
応用例
まとめ

C言語での中央値の実装方法

必要なライブラリと関数

C言語で中央値を求めるためには、いくつかの標準ライブラリと関数を使用します。

以下に必要なライブラリと関数を示します。

ライブラリ/関数	説明
`#include <stdio.h>`	標準入出力を行うためのライブラリ
`#include <stdlib.h>`	標準ライブラリ。動的メモリ管理や乱数生成などに使用
`qsort()`	標準ライブラリに含まれるクイックソート関数

配列のソート方法

中央値を求めるためには、まず配列をソートする必要があります。

ここでは、バブルソートとクイックソートの2つの方法を紹介します。

バブルソートを使った方法

バブルソートは、隣接する要素を比較し、必要に応じて交換することで配列をソートするシンプルなアルゴリズムです。

以下にバブルソートを用いたサンプルコードを示します。

#include <stdio.h>
void bubbleSort(int array[], int size) {
    for (int i = 0; i < size - 1; i++) {
        for (int j = 0; j < size - i - 1; j++) {
            if (array[j] > array[j + 1]) {
                // 要素を交換
                int temp = array[j];
                array[j] = array[j + 1];
                array[j + 1] = temp;
            }
        }
    }
}
int main() {
    int data[] = {5, 2, 9, 1, 5, 6};
    int size = sizeof(data) / sizeof(data[0]);
    bubbleSort(data, size);
    for (int i = 0; i < size; i++) {
        printf("%d ", data[i]);
    }
    return 0;
}

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このコードは、バブルソートを用いて配列を昇順にソートします。

bubbleSort関数は、配列の要素を順に比較し、必要に応じて交換を行います。

クイックソートを使った方法

クイックソートは、分割統治法を用いた効率的なソートアルゴリズムです。

C言語の標準ライブラリにはqsort()関数が用意されています。

以下にクイックソートを用いたサンプルコードを示します。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int compare(const void *a, const void *b) {
    return (*(int*)a - *(int*)b);
}
int main() {
    int data[] = {5, 2, 9, 1, 5, 6};
    int size = sizeof(data) / sizeof(data[0]);
    qsort(data, size, sizeof(int), compare);
    for (int i = 0; i < size; i++) {
        printf("%d ", data[i]);
    }
    return 0;
}

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このコードは、qsort()関数を用いて配列を昇順にソートします。

compare関数は、qsort()が要素を比較する際に使用されます。

中央値を求める関数の作成

配列がソートされた後、中央値を求めることができます。

配列の要素数が奇数の場合は中央の要素が、偶数の場合は中央の2つの要素の平均が中央値となります。

以下に中央値を求める関数のサンプルコードを示します。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int compare(const void *a, const void *b) {
    return (*(int*)a - *(int*)b);
}
double findMedian(int array[], int size) {
    qsort(array, size, sizeof(int), compare);
    if (size % 2 == 0) {
        // 偶数の場合、中央の2つの要素の平均を返す
        return (array[size / 2 - 1] + array[size / 2]) / 2.0;
    } else {
        // 奇数の場合、中央の要素を返す
        return array[size / 2];
    }
}
int main() {
    int data[] = {5, 2, 9, 1, 5, 6};
    int size = sizeof(data) / sizeof(data[0]);
    double median = findMedian(data, size);
    printf("Median: %.1f\n", median);
    return 0;
}