For 文　ネスト　変数が範囲内に収まらない

前提

C＋＋で以下のような問題に対してコードを書きましたが、アウトプットが思うように出ません。

For文で 1 <= s <= 13としているのですが14以降も出力されてしまいます。
どなたか、理由をご教授いただけないでしょうか。

【問題】

太郎が花子と一緒にトランプ遊びをしようとしたところ、52枚あるはずのカードが n 枚のカードしか手元にありません。これらの n 枚のカードを入力として、足りないカードを出力するプログラムを作成して下さい。

太郎が最初に持っていたトランプはジョーカーを除く52枚のカードです。

52枚のカードは、スペード、ハート、クラブ、ダイヤの４つの絵柄に分かれており、各絵柄には13のランクがあります。

Input
最初の行に太郎が持っているカードの枚数 n (n ≤ 52)が与えられます。

続いて n 組のカードがそれぞれ１行に与えられます。各組は１つの空白で区切られた文字と整数です。文字はカードの絵柄を表し、スペードが'S'、ハートが'H'、クラブが'C'、ダイヤが'D'で表されています。整数はそのカードのランク(1 〜 13)を表しています。

Output
足りないカードをそれぞれ1行に出力して下さい。各カードは入力と同様に１つの空白で区切られた文字と整数です。出力するカードの順番は以下のとおりとします：

絵柄がスペード、ハート、クラブ、ダイヤの順番で優先的に出力する。
絵柄が同じ場合は、ランクが小さい順に出力する。

【作成コード】

C＋＋
1#include<iostream>
2using namespace std;
3
4int main(){
5    int X[4][13] = {0};
6    char mark;
7    int num;
8    int marknum;
9    int n;
10    cin >> n;
11    for (int i = 0; i < n; ++i){
12        cin >> mark >> num;
13        if (mark == 'S'){
14            marknum = 1;
15        } 
16        else if (mark == 'H'){
17            marknum = 2;
18        }
19        else if (mark == 'C'){
20            marknum = 3;
21        }
22        else if (mark == 'D'){
23            marknum = 4;
24        }
25        X[marknum][num] = 1;
26    }
27    
28    for (int j = 1; j < 5; ++j){
29        for (int s = 1; s < 14; ++s){// 1 <= s <13に制限
30            if (X[j][s] == 0){ //足りないカードのみ絵柄、番号を出力
31                if (j = 1){
32                    mark = 'S';
33                    
34                } 
35                else if (j == 2){
36                    mark = 'H';
37                    
38                }
39                else if (j == 3){
40                    mark = 'C';
41                    
42                }
43                else if (j == 4){
44                    mark = 'D';
45                    
46                }
47             cout << mark << " " << s << endl; 
48         }   
49       }
50    }
51}
52

発生している問題・エラーメッセージ

【入力データ】

47
S 10
S 11
S 12
S 13
H 1
H 2
S 6
S 7
S 8
S 9
H 6
H 8
H 9
H 10
H 11
H 4
H 5
S 2
S 3
S 4
S 5
H 12
H 13
...

【出力データ】

S 1
S 16
S 20
S 27
S 28
S 29
S 30
S 31
S 32
S 33
S 34
S 35
S 36
S 37
S 38
S 40
S 45
S 46
S 53
S 54
S 55
S 56
S 67
S 68
S...

回答いただいているお二方ありがとうございます。

以下のように変更した結果、正常な値を出力することができました
変更点
①　if (j =1){　⇨　if (j == 1){
②　 j,sの範囲を０からに修正

ここで疑問なのはなぜ修正によって
sが表示されたりされなかったりしたのか、また数字だけ連続で永遠に出力されてしまったのかという点です。
値の範囲が正常に修正されたこととの関連がわからないです。
修正後コード

C＋＋
1#include<iostream>
2using namespace std;
3
4int main(){
5    int X[4][13] = {0};
6    char mark;
7    int num;
8    int marknum;
9    int n;
10    cin >> n;
11    for (int i = 0; i < n; ++i){
12        cin >> mark >> num;
13        if (mark == 'S'){
14            marknum = 0;
15        } 
16        else if (mark == 'H'){
17            marknum = 1;
18        }
19        else if (mark == 'C'){
20            marknum = 2;
21        }
22        else if (mark == 'D'){
23            marknum = 3;
24        }
25        X[marknum][num-1] = 1;//数字の範囲を変更：1<=num<=13を0<=num-1<=12に変更　
26    }
27    
28    for (int j = 0; j < 4; ++j){
29        for (int s = 0; s < 13; ++s){
30            if (X[j][s] == 0){
31                if (j == 0){
32                    mark = 'S';
33                    
34                } 
35                else if (j == 1){
36                    mark = 'H';
37                    
38                }
39                else if (j == 2){
40                    mark = 'C';
41                    
42                }
43                else if (j == 3){
44                    mark = 'D';
45                    
46                }
47             cout << mark << " " << s+1 << endl;//s+1=num
48         }   
49       }
50    }
51}

行動規範の内容に同意します

回答2件

配列の宣言は
型名　変数名[要素数]={初期化列};
です。で、要素数に整数Nを指定した場合、有効なインデックス(添字)は0～N-1のN個になります。決して、1～Nではありません。
さて、配列の範囲外にアクセスした結果は未定義で、つまり「何が起こってもおかしくない」です。そう言ってしまうと「何が起こってもおかしくない」ので質問のような現象になるかも...と言えてしまうのですが、しかしまぁ機械の動きですからある程度予測ができて、そうするとその結果にはならないはずなんだけどなぁ...と思ってしまうわけです。
すでに指摘があるif (j = 1){の働きによってそこまでjが何であろうとjが1になってしかも代入式(=演算の結果)も1つまり真になるのでmarkは常に'S'になるはず。
であるなら、cout << mark << " " << s << endl; によって必ず'S'が表示されるはず...なのに、質問にある実行結果にはSが表示されていない場所が多数ある...
そして、常にJ=1になってしまうということは、j<5は常に真で延々と表示が続いて止まらないという現象が起こるはず、また質問の主題のsの値が大きくなってしまうという現象も、質問のソースでは発生する要素がありません。

まずなによりも、質問に書かれた「結果」は本当にそこに書かれたソースをコンパイルしたものの実行結果かどうか、というのを確認していただけますでしょうか。
そこが違っていると質問そのものが成り立たなくなるので。

AtCoderのテスト環境で症状の再現を確認しました。でも、コンパイラをclangにすると症状が出ないですね。
手元のgcc 9.4.0(WSL/Ubuntu)で試すと、最適化オプション-O0では症状出ず、-O2で出る、ということで「仕組み」は最適化の闇の中ということになってしまいそうです。アセンブリレベルで解析するならもう一歩進めますが、所詮「未定義動作」なので突き詰めてもしかたないかなぁ。競技プログラミングな人には興味の対象外でしょうね。
一応、この辺が症状の出る最小コードかと思います。

C++
1#include <iostream>
2using namespace std;
3
4int main() {
5    int X[4][13] = {0};
6    for (int j = 0; j < 1; ++j) {  //j < 1は影響しないが++jは影響あり
7        for (int s = 12; s < 14; ++s) { //s=13では症状出ない
8            cout << j << "," << s << endl;
9            if (X[j][s] == 0)
10                ;
11        }
12        // break; //これを生かすと症状出ない
13    }
14}

内側for文の外側の状況が影響するので、かなりソースから変形された処理が行われているのでしょう。
私はここでギブアップ。

投稿2022/08/20 12:59

編集2022/08/21 23:04

thkana

総合スコア7736

退会済みユーザー

2022/08/20 13:50

ありがとうございます。出力された結果に間違いはありませんでした。ご指摘いただいた点を修正した結果、正常な値を得ることができましたが、修正前はなぜsの値が範囲外の値まで表示され続けたのか、理由がはっきりせずにいます

thkana

2022/08/20 14:10

> 修正した結果、正常な値を得ることができましたがでは逆に、質問のプログラムをコンパイル/実行したらやはり質問に貼ってある結果がえられるでしょうか? ちなみに、コンパイラとできればバージョンなど教えていただけますか。

退会済みユーザー

2022/08/21 15:11

ご返信いただきありがとうございます。＞では逆に、質問のプログラムをコンパイル/実行したらやはり質問に貼ってある結果がえられるでしょうか? はい。sの値が範囲外の値まで表示され続けています。＞＞ちなみに、コンパイラとできればバージョンなど教えていただけますか。バージョンはC++（9.2.1）でした。 atcoderというサイトのコードテストページで出力を確認しています。

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