アルゴリズムの学習方法とは

アルゴリズムの学習方法

そもそもアルゴリズムとは何のことか？

アルゴリズムとは、簡単にいうと問題を解くための手順や、特定の処理の手順を定型化したものです。このアルゴリズムはプログラミングを行う際に非常に役立つ知識です。実際にコードを書き終わったあとにもっと効率よく書けたと思い返すことはないでしょうか？今回は効率よくコードを描けるようになるためにもアルゴリズムの学習方法を中心に発信していきます。

アルゴリズムの種類

アルゴリズムには「誰が」「何を」「何に対して行うか」と言ったコンピューターの視点に立って物事を考えるのが大切です。コンピューターの視点にたつことにより意図する処理を正しく実行させる近道にもなるでしょう。ここでは数あるアルゴリズムの中からいくつか代表的なものを紹介したいと思います

ソートアルゴリズム

プログラムでは大量のデータを処理するケースはたくさんあります。こうした大量のデータの並び替えを行う際に使うアルゴリズムをソートアルゴリズムと呼びます。並び替えに使うアルゴリズムは、他にも「バブルソート」「クイックソート」「マージソート」などがあります。

探索アルゴリズム

探索アルゴリズムは、大量のデータの中から目的にあったものを探し出す時に使われます。探索アルゴリズムを使うことで、効率的に必要なデータを検索することができます。探索アルゴリズムには、「線形探索」や「二分探索」といった方法などがあります。

なぜアルゴリズムを学ぶ必要があるのか？

確かにアルゴリズムを学ばなくても、プログラミングはある程度ならできます。しかし意図した操作がプログラミングできてもユーザーの誤操作や意図しない操作に対応できないプログラミングになってしまうでしょう。これはアルゴリズムが正しくできていないからです。アルゴリズムを学ぶ必要性としては
・コンピューターの処理の流れを理解できる
・プログラミングを効率よくできる
・ソースコードのステップ数を減らすことができる
と言ったことが挙げられます。つまり効率的なプログラミングと可読性の高いソースコードを作るために必要となるのです。

アルゴリズムの勉強方法

アルゴリズムを学ぶには学習サイトや、実際にプログラミングを作成してみるなど様々な方法があります。学習サイトでは、動的なコンテンツに資格的にアルゴリズムを学べるメリットがあります。基本的に無料のサイトが多いので費用をかけずに取り組めることもあるでしょう。主なサイトとしては「アルゴロジック」というサイトで学習だけでなく体験ゲームといった形で遊びながら学べるサイトです。アルゴリズムの書籍は学校の教科書のような堅苦しいものもあるので、楽しみながら学びたい方にはおすすめです。もう一つ「VISUALGO」というサイトがあります。VISUALGOは英語のサイトではありますが、IT業界では知名度の高いサイトです。 このサイトもWeb上でゲームのような形で楽しみながらアルゴリズムを学べるようになっています。

書籍で学ぶメリットとしては、体系的にさまざまなアルゴリズムが解説されていることです。昨今の書籍は、カラフルに図解されたものも多く、初学者でも読みやすい構成になっています。おすすめの本を紹介します。『アルゴリズム図鑑 絵で見てわかる26のアルゴリズム」（宮崎 修一、翔泳社） アルコリズムはなかなか文章で表すと理解するのが難しいものです。この参考書では、紹介するすべてのアルゴリズムをイラストにして理解しやすくなっているのが特徴です。とても理解しやすい一冊になっています。『アルゴリズムを、はじめよう』（伊藤 静香、インプレス） 参考書では、最低限必要なものをまとめています。手っ取り早く基礎を押さえるのにちょうど良い一冊となっています。 『楽しく学ぶ　アルゴリズムとプログラミングの図鑑』（森 巧尚、マイナビ出版） 図解とイラストを多用して、アルゴリズムをわかりやすく解説しています。これ一冊あればほぼすべてのアルゴリズムを知ることができます。

アルゴリズムと資格

最後に、アルゴリズムの勉強に役立つ資格について解説します。アルゴリズムの知識を身につけるのに資格は必要ないと思われるかもしれませんが、エンジニア資格の中には、アルゴリズムの項目が含まれているものがあります。

基本情報技術者試験

独立行政法人 情報処理推進機構（IPA）によって実施されている国家資格で、若手IT技術者にとって取得が推奨されている資格の一つです。システム開発の基礎的な知識を全般的に取り上げており、アルゴリズムについても出題されます。

応用情報技術者試験

IPA主催の国家資格で、基本情報技術者試験の上位試験にあたります。応用情報技術者試験の出題範囲にもアルゴリズムが含まれており、資格の勉強をしながらアルゴリズムについての理解を深めることができます。また、システム開発に関するより高度な知識を問われますので、基本情報技術者試験を取得した後に挑戦すると良いでしょう。