アルゴリズムとは？

アルゴリズムの特徴

アルゴリズムとは、特定の問題を解決するための一連の手順や計算のことを指します。以下はアルゴリズムの主要な特徴です

         1. 有限性: アルゴリズムは有限の手順で構成されており、限られた時間内に終了します。

         2. 明確性: 各ステップは明確で曖昧さがなく、実行者が理解できるようになっています。

         3. 入力: アルゴリズムにはゼロ個以上の入力が与えられます。

         4.出力: アルゴリズムの実行結果として、少なくとも一つの出力が得られます。

         5. 効果的な計算: アルゴリズムの各ステップは効果的に計算可能でなければなりません。

アルゴリズムはコンピュータプログラムの基本となるもので、ソートアルゴリズム、検索アルゴリズム、最短経路探索アルゴリズムなど、さまざまな種類があります。これらは、問題解決やデータ処理のために不可欠なものです。

アルゴリズムの重要性

1.      早くて簡単: 良いアルゴリズムを使うと、コンピュータが仕事を素早くこなせます。たとえば、スマホで写真を検索するときにすぐ見つかるのは、効率の良いアルゴリズムのおかげです。

         2.      正確性: アルゴリズムは決まった手順通りに動くので、ミスが少ないです。だから、電卓で計算すると正しい答えが出ますよね。

         3.      使い回しができる: 一度作ったアルゴリズムは何度でも使えます。例えば、ゲームのキャラクターが動くアルゴリズムを作ったら、他のゲームでも使えます。

         4.      大きな問題でも大丈夫: 小さい問題だけじゃなくて、大きな問題にも対応できるようになります。たとえば、SNSで大量の投稿をすばやく処理するのもアルゴリズムのおかげです。

         5.      コンピュータの力を最大限に: メモリや電力を無駄にしないように、アルゴリズムがうまく使います。だから、スマホのバッテリーが長持ちするのもアルゴリズムが賢いから、無駄な処理を減らし消費消費電力を減らすことができてるからです。です。

         6.      ビジネスが有利に: 会社が素早くデータを分析できたり、商品をおすすめできたりするのも、良いアルゴリズムがあるからです。

簡単に言うと、アルゴリズムはコンピュータを賢くして、速く、正確に、そして効率よく動かすための秘訣です。

アルゴリズム学習のポイント

・定番アルゴリズムは知っておき応用することが大切　

・定番アルゴリズム

・ユークリッドの互除法：最大公約数を求める

・エラストテストのふるい：素数を求める

・線形探索：データを探索する

・2分探索；：データを探索する

・ハッシュ表：データを探索する

・バブル・ソート：データを探索する

・クイック・ソート：データを整列する

・スピードアップを目指して工夫をする。

・番兵（ばんぺい）

番兵（ばんぺい）とは、アルゴリズムやデータ処理において、特定の操作を簡単にするために使用される特別な値やマーカーのことです。例えば、リストの末尾に「これ以上要素がない」ということを示すために置かれる特別な値が番兵です。

使い方の例:

              •            リスト検索: あるリストの中から特定の値を探す際、リストの最後に番兵を置くことで、検索の終わりを簡単に判断できます。

              •            境界チェックの簡略化: 番兵を使うことで、ループ内の境界チェックの条件を減らし、コードをシンプルにすることができます。

このように、番兵を使うことでアルゴリズムを効率的にし、コードを読みやすくすることができます。

・数値に法則性を見つける

法則を見つけたらあとはそれをプログラミングを用いて打ち込むだけです。

・紙の上で手順を考える

大まかな手順は紙に簡単に書いてイメージしておくと開発が楽になります。

まずは紙に書いてどんな機能が欲しくてそのための処理の流れをフローチャートなどを用いて書いておくと、開発中に迷子になることが減るでしょう。