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アルゴリズムの概要、勉強に役立つサイトや書籍、資格を解説アルゴリズムの効率的な勉強方法について

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」であり、数学で言う公式のようなものです。効率的なプログラミングを行う際に非常に役立つ知識ですが、どのように勉強すれば良いのでしょうか。この記事では、アルゴリズムの概要や勉強に役立つサイトや書籍、資格について解説します。

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1. アルゴリズムとは

まず、アルゴリズムの概要と種類を解説します。

概要

アルゴリズムとは「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」と紹介しました。もう少し簡単に言うと「誰が」「何を」「何に対して行うか」といったコンピューターが処理する一連の流れを示したものです。コンピューターに意図する処理を正しく実行させるには、適切な指示が必要です。この適切な指示を定型化させたものがアルゴリズムなのです。

アルゴリズムの種類

アルゴリズムには、いくつかの種類があります。ここでは、代表的なものを2つ紹介します。

・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。ソートアルゴリズムは、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です。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。

2. アルゴリズムを学ぶ必要性と学ぶタイミング

次に、アルゴリズムを学ぶ必要性と学ぶタイミングについて解説します。

アルゴリズムを学ぶ必要性

必要性としては、以下などがあげられます。

・コンピュータの処理の流れを理解することができる
・プログラミングを効率的に行うことが可能となる
・ソースコードのステップ数を減らすことができる

 
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。

アルゴリズムを学ぶタイミング

アルゴリズムを学ぶタイミングとしては、特定の言語スキルを身につけてからで良いでしょう。理由としては、アルゴリズムを知っていても言語スキルがなければプログラミングができないからです。
 
また、アルゴリズムは上級プログラマーになるためには必須の知識ですが、ソートや探索などを行わない処理であればアルゴリズムがなくてもプログラミングすることができます。
 
例えば、プログラマー初心者のうちは単純なデータ抽出処理や特定の文字列表示など簡単な処理の実装から任されます。このような処理には、必ずしもアルゴリズムの知識は必要ではありません。まずは言語スキルを身につけ、そしてステップアップのひとつとしてアルゴリズムを学びましょう。

3. アルゴリズムの勉強方法

次にアルゴリズムの勉強方法を解説します。
勉強方法としては、以下の方法があります。

・学習サイトや書籍で学ぶ
・実際にプログラミングなどを作成して動かしながら学ぶ

 
それぞれ解説していきます。

学習サイトで学ぶ

学習サイトの特徴は、動的なコンテンツで視覚的にアルゴリズムを学べることです。基本的に無料のサイトが多いので費用をかけずに勉強できるメリットがあります。

アルゴロジック
アルゴロジックは、単に学習というだけでなく体験ゲームという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に固いものもありますので、楽しみながら勉強したい人にオススメです。

VISUALGO
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

書籍の特徴は、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。
 
『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。

4. アルゴリズムの勉強に役立つ資格

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。
 
こうしたものを取得することで、アルゴリズムだけでなくシステム開発に関するさまざまな知識を得ることができます。資格はスキル証明としても役立つので、一石二鳥と言えるでしょう。

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幅広く出題されます。エンジニアを目指す人が、最初に取得すべき資格といえます。

応用情報技術者試験
こちらも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。

5. まとめ

この記事では、アルゴリズムの概要や勉強に役立つサイトや書籍、資格について解説しました。アルゴリズムは、プログラミングする際にとても重要となる知識です。必ずしもプログラミングに必須ではありませんが、知っておくことでよりスキルの高いプログラマーを目指すことができます。学習サイトや書籍など勉強に役立つ環境が整っていますので、ぜひ活用してみてください。

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