分野 ：テクノロジ系
中分類：アルゴリズムとプログラミング
小分類：アルゴリズムとプログラミング

設問のプログラムでは、for文の中に別のfor文が書かれています。このようなくりかえり処理の入れ子構造は、ネストループや二重ループと呼ばれます。この構造では、外側のfor文が1回実行されるたびに、内側のfor文の繰返し処理が実行されます。

プログラムの処理を追っていくと次のようになります。

1. workArray ← {3，5，1，2，4}　//workArrayの要素数 = 5
2. jを1～4まで繰り返す：j = 1
3. minIndex ← 1
   • kを2～5まで繰り返す
   • workArray[2] < workArray[1]（= 5 < 3）は false
   • workArray[3] < workArray[1]（= 1 < 3）は true
     minIndex ← 3
   • workArray[4] < workArray[3]（= 2 < 1）は false
   • workArray[5] < workArray[3]（= 4 < 1）は false
4. workArray[1] と workArray[3] を入替え //{1，5，3，2，4}
5. j と workArray を出力
   1　1,5,3,2,4
6. jを1～4まで繰り返す：j = 2
7. minIndex ← 2
   • kを3～5まで繰り返す
   • workArray[3] < workArray[2]（= 3 < 5）は true
     minIndex ← 3
   • workArray[4] < workArray[3]（= 2 < 3）は true
     minIndex ← 4
   • workArray[5] < workArray[4]（= 4 < 2）は false
8. workArray[2] と workArray[4] を入替え //{1，2，3，5，4}
9. j と workArray を出力
   2　1,2,3,5,4
10. jを1～4まで繰り返す：j = 3
11. minIndex ← 3
    • kを4～5まで繰り返す
    • workArray[4] < workArray[3]（= 5 < 3）は false
    • workArray[5] < workArray[3]（= 4 < 3）は false
12. workArray[3] と workArray[3] を入替え（変更なし） //{1，2，3，5，4}
13. j と workArray を出力
    3　1,2,3,5,4

ここで、jの値3が出力されます。直後に出力される workArray の出力は、上記のとおり「1,2,3,5,4」となります。したがって「イ」が適切です。

【別解：文章的な説明】
このプログラムは、配列の未整列部分から最小値を探し、その最小値を先頭側へ移動させる処理を繰り返しています。つまり、選択ソートと同じ考え方で、配列を小さい順に並べ替えようとしています。

初期状態では、workArray は {3，5，1，2，4} です。

まず、j = 1 の処理では、1番目から5番目までの範囲で最小値を探します。最初は1番目の値3を最小値の候補としますが、3番目にある値1の方が小さいため、最小値の位置は3番目になります。その後、2や4と比較しても1より小さい値はありません。したがって、1番目の値3と3番目の値1を入れ替えます。この結果、配列は {1，5，3，2，4} になります。この段階で、先頭の1は正しい位置に確定したと考えられます。

次に、j = 2 の処理では、すでに確定した1番目を除き、2番目から5番目までの範囲で最小値を探します。最初は2番目の値5を最小値の候補とします。3番目の値3は5より小さいため、最小値の候補は3番目に変わります。さらに、4番目の値2は3より小さいため、最小値の候補は4番目に変わります。5番目の値4は2より小さくないため、最小値の位置は4番目のままです。そのため、2番目の値5と4番目の値2を入れ替えます。配列は {1，2，3，5，4} になります。この段階で、1番目と2番目の値は小さい順に確定しています。

次に、j = 3 の処理では、3番目から5番目までの範囲で最小値を探します。最初は3番目の値3を最小値の候補とします。4番目の値5は3より小さくなく、5番目の値4も3より小さくありません。そのため、最小値の位置は3番目のままです。結果として、3番目の要素と3番目の要素を入れ替えることになり、配列は変化しません。配列は {1，2，3，5，4} のままです。

出力の観点から見ると、j = 3 の処理が終わった時点で、まず j の値である3が出力されます。そして、その直後に現在の配列である 1,2,3,5,4 が出力されます。

したがって、j が3のときに出力される workArray は 1,2,3,5,4 であり、選択肢としては「イ」が適切です。