1.そもそもアルゴリズムとは

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日常生活においてアルゴリズムという言葉を耳にしたことのある方も多いのではないでしょうか。

アルゴリズムには問題を解決する際の手順や方法といった意味も含まれているため、日常生活におけるさまざまな場面でも用いられています。

 

本記事で解説するアルゴリズムとは、プログラミングとの関係性におけるものです。

従来、アルゴリズムとはコンピュータのプログラミングを作成する際に用いられ、問題を解決するための手順、および計算方法という意味を持っていました。

 

具体的には、コンピュータの処理をするプログラミングは、いくつもの命令の組み合わせによってできています。

プログラムに記載する命令における一定の組み合わせを活用し、特定の問題を解決する方法のあるものをアルゴリズムと言います。

 

また、既に確立されているものに限らず、これから作成するプログラムの処理手順に組み立てるものもアルゴリズムに含まれます。

プログラムの設計者や作成者にはさまざまなアルゴリズムを理解し、状況に合わせて利用できるようにしておくことが求められます。

 

アルゴリズムをうまく活用することで、効率的、かつバグのあまりないプログラムを作成できるはずです。

 

 

 

2.アルゴリズムを勉強する意味

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プログラマーを目指している方やプログラミングを行っている方の中には、アルゴリズムを勉強する意味が分からないという方も少なくないはずです。

アルゴリズムを勉強する意味として下記の2つが挙げられます。

 

 

それぞれ詳しく解説します。

 

データ構造について学ぶことができる

データ構造とはコンピュータがデータを効率的に扱う方法、および構造のことです。

データ構造には配列や連結リスト、キューなどさまざまな種類があり、それぞれ特徴も異なります。

 

アルゴリズムとデータ構造は深い関係性に結ばれています。

データ構造はアルゴリズムを定めるとき、データをどういった状態で保持しておくか定める際に用いられることがほとんどです。

 

その他にも、データ構造によりコンピュータ内部におけるデータの保管方法が定められています。

アルゴリズムを勉強すると、データ構造について理解できるようになります。

 

例えば、データにはいくつもの種類がありますが、これらを並び替えるときにアルゴリズムの知識があればベストなソートアルゴリズムをプログラミングにおいて選択できるはずです。

 

 

プログラミングをする際の処理速度に大きな影響を与える

アルゴリズムの理解の有無は、プログラミングにおける処理速度にも関係します。

例えば、処理の手順によって処理時間は大幅に変わります。

 

また、アルゴリズムを習熟していれば、効果的なプログラミングを行えるため、作業を効率よく進め、作業時間を短縮することも可能です。

アルゴリズムを理解せずにプログラミングを行うと、プログラミングをイチから考えて作成しなければならないだけでなく、作業を効率的に行うこともできません。

 

そのため、作業において多くの時間を浪費することになります。

さまざまな場面で活躍できるプログラマーを目指す方は、アルゴリズムを取得しておくことで活躍の場が広かるだけでなく、質の高い仕事を短時間で行えるようになります。

 

 

 

3.アルゴリズムを勉強できるWebサイト

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アルゴリズムはWebサイトを活用することで、手軽、かつ効果的に学習できます。

アルゴリズムを勉強できるWebサイトは下記の4つです。

 

 

それぞれ詳しく見ていきましょう。

 

AtCoder

AtCorderはプログラミングの入門教材です。

この教材は中学生から社会人まで幅広い年代を対象としており、プログラミング初心者の方にとっても学びやすい内容となっています。

 

一つ一つ丁寧に説明されているため、他の教材で挫折した方にとっても利用してみる価値はあるでしょう。

また、AtCordeではプログラミングの基礎を広く取得できるため、プログラミングの基礎そのものを身に付けたい方はもちろん、ゲームの製作を目指している方にもおすすめできます。

 

この教材は、「第1章 基本文法」、「第2章 複雑な計算処理の書き方」、「第3章 競技プログラミングに役立つ知識」、「第4章 今まで説明していなかったこと」の4つの章で構成されています。

 

 

VisuAlgo

アルゴリズムはビジュアルでの学習が有効と言われています。

VisuAlgoを活用することで、アルゴリズムをアニメーションで視覚的に学べます。

 

VisualAgoはシンガポール国立大学の学生を対象に作成されたサイトであるものの、日本語にも対応しています。

そのため、日本の大学生や社会人の方にとっても学びやすい内容とみなせるでしょう。

 

ソースコード、およびデータの動きを追うことができ、アルゴリズムについて理解を深めていくことができます。

 

 

アルゴロジック

アルゴロジックは一般社団法人電子情報技術産業協会JEITAが制作した、プログラミング学習者を対象にしたゲームソフトです。

ゲーム感覚で学ぶことができるため、勉強が苦手な方にとっても取り掛かりやすいはずです。

 

学習対象者はプログラミング未経験者から上級者までと幅広いです。

自身のレベルに合わせてステップアップしていける構成であることの他、その分かりやすさも人気の一つとなっています。

 

 

Paizaラーニング

Paizaラーニングは主な対象を初級者から中級者としており、プログラミングやアルゴリズムに関するさまざま講座を無料で受講できます。

短時間の動画で概要を把握した後、理解を演習問題を解くことでさらに強化していくことが可能です。

 

アルゴリズムの講座は「新・アルゴリズムとデータ構造入門 Java編」と「アルゴリズム入門編」があります。

「新・アルゴリズムとデータ構造入門 Java編」ではアルゴリズムとデータ構造、線形探索、計算量の見積りとO記法、スタック・キュー、ハッシュテーブルなどについて学べます。

 

また、「アルゴリズム入門編」ではFizzBuzzやフィボナッチ数、ハノイの塔などについて学習が可能です。

 

 

 

4.アルゴリズムを勉強できる書籍

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アルゴリズムの学習は書籍を用いて行うこともできます。

アルゴリズムを勉強できるおすすめの書籍は下記の4冊です。

 

 

それぞれ詳しく見ていきましょう。

 

アルゴリズム図鑑 絵で見てわかる26のアルゴリズム

(出典：Amazon)

「アルゴリズム図鑑 絵で見てわかる26のアルゴリズム」はタイトルのとおり図でアルゴリズムを学べます。

各ページはカラー仕立てで、説明も分かりやすいため、アルゴリズムについて難しそうといったイメージを抱いている方も学習の心理的ハードルが下がるでしょう。

 

また、各単元がコンパクトにまとめられているため、スキマ時間や移動時間にも学習しやすいはずです。

アルゴリズムとは何か、データ構造とは何か、ソートとは何かといった説明も丁寧に行われているため、アルゴリズムの学習をこれから始める方が最初に手に取る本としてもおすすめできます。

 

 

アルゴリズムを、はじめよう

(出典：Amazon)

「アルゴリズムを、はじめよう」は初心者を対象にして書かれた本です。

本格的な専門書を読み進める前にこの本を一読しておくと、応用的内容も頭に入りやすくなるでしょう。

 

また、プログラミング言語についての説明も充実しているため、プログラミング言語からアルゴリズムまで一貫して全体像を把握したい方にもおすすめです。

アルゴリズムについては図を交えて説明されている他、考え方についても丁寧に説明されています。

 

 

Pythonで学ぶアルゴリズムの教科書 一生モノの知識と技術を身につける

(出典：Amazon)

「Pythonで学ぶアルゴリズムの教科書 一生モノの知識と技術を身につける」はPythonを用いて、ITエンジニアが理解しておくべき王道のアルゴリズムについて学べる入門書です。

スタックやキュー、木、サーチ、ハッシュといったアルゴリズムについて丁寧に説明されています。

 

説明には図も用いられているため、イメージを掴みやすいです。

また、例題の掲載もあるため、自身の習熟度を確認しながら学習を進めていくことができます。

 

 

世界でもっとも強力な9のアルゴリズム

(出典：Amazon)

「世界でもっとも強力な9のアルゴリズム」は今日的な視点で選択された、役立つ9つのアルゴリズムが取り上げられています。

9つのアルゴリズムについて各章ごとに図を使いながら丁寧に説明されています。

 

この本では、日常生活でも用いられている計算や暗号に関するアルゴリズムについて解説されているため、多くの方にとって学習しやすいはずです。

また、この本では世の中のアルゴリズムが多く取り上げられているため、どのようなアルゴリズムがあるのか知りたい方にもおすすめできます。

 

 

 

 

5.まとめ

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プログラマーを目指している方にとってプログラミング言語の取得を始め、業務を行う上で最低限身に付けなければならないスキルや知識は多くあります。

その上、アルゴリズムの取得も必要となると、大きな負担に感じる方もいるでしょう。

 

アルゴリズムはプログラミング初心者の方には基本的に必要ありません。

プログラマーとしてこれから活躍したい方は、まずはプログラミング言語の取得や基礎的な業務に慣れることから始めてください。

 

アルゴリズムを学習し始めるタイミングはプログラマーとしての基本をマスターし、初心者から中級者へとステップアップする頃がおすすめです。

中級者以上に求められるスキルを取得する上で、アルゴリズムの知識や考え方は役立ち、これを身に付けておくことで理解がスムーズになる場面も多いでしょう。

 

アルゴリズムの学習に用いる教材は、本記事で紹介したWebサイトや書籍はもちろんのこと、自身にとって最も学習しやすい教材を探してみてください。

 

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本記事が皆様にとって少しでもお役に立てますと幸いです。