長方形クラス（面積と周長）｜コードで実践

長方形クラス（面積と周長）

このレッスンで分かること

オブジェクト指向プログラミング (OOP) は、クラス を中心にプログラムを組み立てる考え方です

長方形 の 面積 と 周長 を計算する場面を考えます

変数が増えていくと、どれがどの長方形の値なのか分からなくなります

長方形クラスとは

クラスを使って長方形を表現し、面積と周長を計算する関数を rectInfo(width, height) で実装する。OOP の最初の一歩。

ここまでの章では 関数 と 配列 を中心に扱ってきました。しかし実際のソフトウェアでは、「値 の集まり」と「値 に対する操作」をひとまとめにしたい場面が多くあります。たとえば 長方形 という概念には 幅 と 高さ という値があり、面積 や 周長 を計算する操作があります。これらをバラバラの 変数 と 関数 で持つよりも、1 つの設計図にまとめる ほうが、コードが読みやすくなります。これが クラス と呼ばれる仕組みです。

クラスは「値」と「操作」を 1 つの設計図にまとめる道具だ。

オブジェクト指向プログラミング (OOP) は、クラス を中心にプログラムを組み立てる考え方です。Java や Python、JavaScript、Go (構造体 + メソッド) など、ほとんどの主要言語が OOP をサポートしています。

同じ概念を、属性 と メソッド のペアで表現することで、「これは長方形なのだ」と読み手に伝わるコードになる。

クラスを使うメリット

長方形 の 面積 と 周長 を計算する場面を考えます。クラス を使わずに書くと、こうなります。

Python

width = 5
height = 3
area = width * height
perimeter = 2 * (width + height)

変数が増えていくと、どれがどの長方形の値なのか分からなくなります。クラス でまとめると、こう書けます。

Python

class Rectangle:
    def __init__(self, width, height):
        self.width = width
        self.height = height

    def area(self):
        return self.width * self.height

    def perimeter(self):
        return 2 * (self.width + self.height)

Rectangle(5, 3).area() のように書けば、幅 と 高さ がセットで管理され、面積 の計算もクラスの中に閉じ込められます。

クラスの基本構造

diagram (will load when visible)

図のポイント (テキスト併記)

属性 (フィールド) は クラス が持つ値、メソッド は クラス が持つ関数です

属性 (フィールド) は クラス が持つ値、メソッド は クラス が持つ関数です。コンストラクタ (Python では __init__) は クラス から インスタンス を作るときに呼ばれる特別なメソッドで、初期値をセットします。

各言語のクラス

JavaScript

class Rectangle {
  constructor(width, height) {
    this.width = width;
    this.height = height;
  }
  area() { return this.width * this.height; }
  perimeter() { return 2 * (this.width + this.height); }
}

JavaScript も class 構文で書けます。this で インスタンス の 属性 にアクセスする点が Python と少し違います。

Java

public class Rectangle {
    int width;
    int height;
    public Rectangle(int width, int height) {
        this.width = width;
        this.height = height;
    }
    public int area() { return width * height; }
    public int perimeter() { return 2 * (width + height); }
}

Java は 静的型付け なので、int などの型を明示的に書きます。OOP 発祥の言語の 1 つで、クラス を書くスタイルが最も「教科書通り」です。

インスタンスを返さずに配列で返す

chotdekiru のテストランナーは クラス のインスタンスを直接比較できない。配列や数値などの 単純な値 で返そう。

このレッスンでは、Rectangle クラスを内部で作って、面積 と 周長 を計算し、[area, perimeter] の配列で返す関数 rectInfo(width, height) を実装します。クラスのインスタンス自体を返すと、{ width: 5, height: 3 } のような表現になり、テストで比較しづらくなるためです。

よくある間違い

self.width の self を忘れる。Python では self を介して インスタンス の属性にアクセスする。
JavaScript で this を アロー関数 の中で使い、undefined になる。普通の function 構文を使うか、class のメソッドで書く。
Java で static メソッドにすると、this が使えず インスタンス の属性が読めない。

やってみよう

rectInfo(width, height) を実装し、[面積, 周長] の 配列 を返してください。内部で Rectangle のような クラス (または Java の通常クラス) を使う設計が OOP の基本ですが、テストでは配列だけ比較するので、最終的に [area, perimeter] を return できれば OK です。負の値 は来ないものとして問題ありません。

よくある質問

Q. このトピックは実務でどう役立ちますか？

A. DB のクエリ最適化、API 設計、データ構造の選択など、設計判断の根拠になります。表面的にライブラリを使うだけでなく「なぜそれが速いのか」を理解できると、性能問題を未然に防げます。コーディング面接でも頻出のテーマです。

Q. 計算量はどう求めれば良いですか？

A. ループのネストごとに掛け算する、再帰なら漸化式から解く、というのが基本です。Big-O 表記は定数倍と低次の項を無視するため、n の指数（n²、n log n など）に注目してください。最悪・平均・最良の 3 つを意識すると説得力が増します。

Q. 覚えるべき定番アルゴリズムは何ですか？

A. 二分探索、クイックソート/マージソート、BFS/DFS、ダイクストラ、DP の基本問題（フィボナッチ・ナップサック）が必修です。これらを「白紙から書ける」状態にすると、応用問題が一気に解けるようになります。

次のレッスン

次は スタッククラス（push と pop） で、クラスを使って LIFO データ構造を表現し、push と pop の操作列を受け取って最終状態を配列で返す stackOps(ops) を実装する方法を学びます。

事前確認 — 進む前に次の 3 つができることを確認しましょう。

長方形クラスの要点を自分の言葉で説明できる
このレッスンの最小コード (または操作手順) を見ずに書ける
練習問題やクイズで間違えた箇所を読み直して理解した

理解度チェック (30 秒)

Q. 長方形クラスとは何か、1 文で説明してください。

この章のポイント

A. 本文の「このレッスンで分かること」または冒頭の説明文を見直し、自分の言葉で要約できれば OK。詰まったら本レッスンの最初の H2 セクションを読み返してみましょう。

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