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アルゴリズム初心者におすすめの学習方法とは?手順や勉強するメリットも解説!

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アルゴリズムはプログラミングの基礎であり、プログラミング初心者が優先して学習すべき分野です。しかし、単に用語を覚えればよいわけではないので、初心者だとどのように学習すべきか迷ってしまうでしょう。今回は、アルゴリズム初心者におすすめの学習方法を中心に解説していきます。

初心者が知っておきたいアルゴリズムの特徴

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Photo by Pixabay

プログラミング経験がない方であれば、アルゴリズムの意味についてイメージが湧きづらいでしょう。アルゴリズムとは、特定の課題を解く手順について、計算や操作の組み合わせを定義した一連の処理内容を指します。ここでは、アルゴリズムについて理解を深めるために、簡単な特徴を解説していきます。

基本構造で複雑な処理を表現できる

アルゴリズムでは、順次処理・分岐処理・反復処理という基本構造によって、複雑な処理を表現できます。順次処理は一つの処理が行われると次の処理が行われる構造、分岐処理は条件によって処理が分かれる構造、反復処理は条件を満たすまで処理が繰り返される構造です。これらの構造を押さえておけば、初心者のエンジニアでも実用的なプログラムを構築できます。

処理時間の短縮を追求できる

アルゴリズムはあくまで特定の課題を解決することが目的であるため、内容はエンジニアによって自由に決められます。処理手順を少し変えるだけでも、プログラムの処理時間を短縮できる可能性を秘めています。反対に、記載内容が冗長になってしまうと、処理時間が長くなってしまうので注意が必要です。

より鮮明にアルゴリズムについてイメージしたい方は、Pythonの問題を解きつつ初心者向けにアルゴリズムを図解している記事がありますので、チェックしてみてください。

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アルゴリズムを学習するメリット

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Photo by person holding string lights on opened book photo – Free Book Image on Unsplash

プログラミングスキルを習得するために、なぜアルゴリズムの学習が必要なのか、気になっている初心者の方もいるでしょう。ここからは、プログラミング初心者がアルゴリズムを学習するメリットを解説していきます。

効率的なプログラミングができるようになる

プログラミング言語の種類はさまざまです。しかし、どのプログラミング言語においても、課題を解決するには効率的なアルゴリズムを構築しなければなりません。そのため、初心者がアルゴリズムを学習しておけば、将来習得するプログラミングの種類によらず、効率的なプログラミングができるようになるでしょう。

実現したい処理が思い浮かびやすくなる

プログラミング初心者がコードの文法を学習しても、目の前の課題を解決する処理内容が思い浮かばないケースがあります。しかし、アルゴリズムを学んで課題解決のパターンをストックしておけば、実現したい処理が思い浮かびやすくなります。このように、初心者がコーディングの方向性に迷いづらくなる点も、アルゴリズムを学習する重要なメリットだといえるでしょう。

より深くアルゴリズムについて知りたい方は、アルゴリズムを学ぶ理由から探索プログラムの実装までまとめた記事がありますので、ぜひご覧ください。

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初心者に適したアルゴリズムの学習手順

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Photo by white concrete stairs with black metal railings photo – Free White Image on Unsplash

初心者がアルゴリズムを学習する際は、インプットとアウトプットが重要です。ここでは、インプットとアウトプットに焦点をあてながらアルゴリズムの学習手順について解説していきます。

初心者に適した学習手順(1)アルゴリズムの考え方やルールをインプットする

アルゴリズムはすでに処理手順が体系化されています。つまり、代表的な処理手順を学習していくうちに、アルゴリズムの考え方やルールをインプットできます。そのため、具体的なアルゴリズムの処理について、Webサイトや入門書籍で1行1行意味を理解していく作業が不可欠です。

代表的なアルゴリズムとしては、探索アルゴリズムとソートアルゴリズムが挙げられます。探索アルゴリズムは複数のデータから指定されたデータを探索する処理内容であり、ソートアルゴリズムは複数のデータを大小関係の規則によって整列させる処理内容です。ほかにもさまざまな種類のアルゴリズムがあるので、まずは、どのような処理内容があるのか全体を把握することから始めましょう。

初心者に適した学習手順(2)プログラムを実際に開発する

「アルゴリズムの学習」が目的となってしまうと本末転倒です。あくまでプログラミングの考え方を学ぶことが目的なので、初心者がアルゴリズムの学習をする際は、実際にプログラミングを行うことが重要です。これから学習したいプログラミング言語に目星をつけ、文法を勉強しながらプログラムを作成してみましょう。もし、プログラミングの開発環境が整っていない場合は、ExcelのVBA言語でプログラムを作成する方法もおすすめです。

目的のプログラムを作成していくと、追加すべき機能が浮かんだり、うまく望んだ処理が行われなかったりすることがあります。その場合、試行錯誤してコードを改良していき、すでにインプットしたアルゴリズムのパターンが使えないか検討してみましょう。実際に学習したアルゴリズムを導入しながら理想の処理内容を追求していくうちに、アルゴリズムの考え方が定着していくでしょう。

初心者に適した学習手順(3)資格試験でアルゴリズムの習得度を確かめる

アルゴリズムを学習したあと、本当に考え方が身についたのか、判断できない初心者もいるでしょう。アルゴリズムの習得度を確かめるには、基本情報技術者試験などの資格試験がおすすめです。プログラミングのコードを読解する問題が出題されるので、アルゴリズムの考え方が理解できていないと、合格するのは難しくなっています。

学習を始めたばかりのアルゴリズム初心者だと、過去問のコードを見ても具体的な処理内容がわからないかもしれません。しかし、インプットとアウトプットを繰り返していくうちに、処理内容が理解できるようになっていきます。処理内容を理解したうえで問題に解答できるようになれば、アルゴリズムの習得度が高まっていると判断できます。

初心者におすすめなアルゴリズムの学習方法①:Webサイトで勉強する

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Photo by Pixabay

アルゴリズムの学習に役立つWebサイトがさまざま登場しています。なかには動画で学べるサービスもあり、書籍を読むのが苦手な初心者の方でも学習しやすいでしょう。ここでは、初心者におすすめなアルゴリズムの学習方法をご紹介していきます。

初心者におすすめのWebサイト(1)一週間で身につくアルゴリズムとデータ構造

「一週間で身につくアルゴリズムとデータ構造」は、最も基本的なアルゴリズムやデータ構造を解説した、初心者におすすめのWebサイトです。入門編では、アルゴリズムの基本である順次処理や分岐処理、繰り返し処理を学習できます。入門編だけでなく基本編や発展編などのコンテンツも用意されており、プログラミング初心者が高度な知識を学習したくなった際も有効活用できるでしょう。

sevendays-study.com

初心者におすすめのWebサイト(2)アルゴリズム入門

アルゴリズム入門は、アルゴリズムに関する知識を体系的に学習できるWebサイトです。アルゴリズムに必要なフローチャートの書き方から解説しているため、初心者に親切です。フローチャートを記載する練習問題もあるので、アウトプットにもピッタリでしょう。

programmer.main.jp

初心者におすすめのWebサイト(3)paizaラーニング

paizaラーニングは、1本約3分の動画と演習課題で効率よくプログラミングを学習できるサービスです。アルゴリズムの入門編レッスンを用意していて、簡単なアルゴリズムの問題をはじめ、定番とされる「ハノイの塔」という問題も用意されています。そのほか、荷物の配送経路の効率化に応用される「巡回セールスマン問題」について無料で動画を公開しているので、気軽に視聴してみるとよいでしょう。

また、無料コンテンツを視聴してみて自分に合うと思った方は、paizaラーニングの有料プランも検討してみてはいかがでしょうか。月額600円〜と格安で、エンジニアに講義の質問ができるサービスもあるので、初心者には安心です。

初心者におすすめなアルゴリズムの学習方法➁:入門書籍で勉強する

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アルゴリズムの考え方を学習する際には、気軽に読み進められる入門書籍もおすすめです。初心者のスキル習得に役立つアルゴリズムの入門書籍を紹介するので、気になった書籍があればぜひ学習に役立ててみてください。

初心者におすすめの入門書籍(1)アルゴリズムを、はじめよう

「アルゴリズムを、はじめよう」は、プログラミング初心者が最低限知っておくべきアルゴリズムの知識を詰め込んだ入門書籍です。アルゴリズムの意味をはじめ、プログラムとの関係や定番の処理内容などを解説しています。アルゴリズムを料理のレシピや楽譜などに見立てる考え方が特徴で、初心者でもわかりやすいでしょう。また、アルゴリズムを勉強する必要性についても触れているので、学習に対するモチベーションも高まるはずです。

初心者におすすめの入門書籍(2)図解!アルゴリズムのツボとコツがゼッタイにわかる本

「図解!アルゴリズムのツボとコツがゼッタイにわかる本」は、プログラミング開発において必要な問題解決の考え方を解説した書籍です。アルゴリズムを学習するメリットや、アルゴリズムの基本である「繰り返し」の考え方、流れ図とプログラミングの違いなどを学べます。イラストや図解が豊富なので、アルゴリズムの初心者でも気軽に学べるでしょう。

初心者におすすめの入門書籍(3)アルゴリズム図鑑 絵で見てわかる26のアルゴリズム

「アルゴリズム図鑑 絵で見てわかる26のアルゴリズム」は、26のアルゴリズムと7つのデータ構造を学習できる初心者向けの入門書籍です。アルゴリズムをフルカラーのイラストで解説しているので、初心者でも仕組みを理解しやすくなっています。ほかの書籍でアルゴリズムの学習に挫折してしまった初心者の方も、ぜひ本書で再チャレンジしてみてはいかがでしょうか。

また、こちらの記事では現役エンジニアによるおすすめのアルゴリズム入門書籍が紹介されているので、書籍を購入する際の参考にしてみてください。

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正しい手順と方法でアルゴリズムを理解しよう!

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アルゴリズムの特徴やメリットをはじめ、アルゴリズムの具体的な学習手順をお伝えしました。アルゴリズムにはさまざま種類があり、初心者はどのパターンから学ぶべきか迷ってしまうかもしれません。しかし、正しい手順と方法を把握したうえで学習すれば、アルゴリズムの考え方がいつの間にか身についていくでしょう。

何から始めようか悩んでいる方は、paiza ラーニングから始めることをおすすめします。講座一覧からもわかるように一部無料または完全無料なので手軽に始められますし、自分に合うと感じたらpaizaラーニングの有料プランも検討してみてはいかがでしょうか。

アルゴリズムに対する理解を深めていくうちに、プログラミング初心者からエンジニアへステップアップできる可能性も見えてくるでしょう。 ぜひ、本記事を参考にアルゴリズムの学習を始めてみてください。

また、アルゴリズムの学習方法を他にも検討してみたいという方は、こちらの記事で学習レベル別におすすめのサイトや書籍を紹介しているので、ぜひご覧ください。

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