こんにちは！しーま（@s59shima）です。
いつもブログをご覧いただきありがとうございます。
今回は、こんな疑問や悩みに回答します。
実際にプログラマとして働いているが、処理の流れやロジック部分において、なかなか上手くいかず、アルゴリズムに自信がない方も多いのではないでしょうか。
この業界で生き残れるか不安でしかありません。
私は現在【プログラマ】として、数々のプログラミング言語を学び、アプリ・ソフト開発に携わっています。主にサーバーサイド側のプログラムを読んだり・書いたりしているため、アルゴリズムの重要性をとても実感しています。
この記事では、アルゴリズムの重要性や学習方法について詳しく解説します。
この記事を読めば、今日から無料でアルゴリズムの学習をはじめることができます！
アルゴリズムは本当に必要！？
プログラマ（エンジニア）として「更に上を目指したい！」「今後もやっていきたい！」という方はアルゴリズムを鍛えることは必要と考えられます。
ここで質問です。下記２つの質問にパッとイメージできますか！？
- 対象データを小さい順に並び替えたい。
- 大量の顧客データから、条件にあったデータのみ抽出したい。
アルゴリズムを学習し鍛えていると、このような問題でも簡単に解決できるのではないでしょうか。
実際の開発現場では、多くのライブラリやツールを活用し、作業の効率化を図れます。そのため、自力でアルゴリズムを書く場面は限らているのが現状だと思います。
逆に、実現したい機能がライブラリに依存できない場合、自力で処理の流れ・ロジックを組み立てなければなりません。つまり、1からプログラムを作成する能力が問われるという事です。
プログラミングは処理の順番を論理的に組み立てる力が必要です。この順番を自分で組み立てられるかは非常に重要です。
アルゴリズムを学ぶことで以下のようなメリットがあります。
- 自力でロジックを組み立てることができる
- コードの質が向上し、生産性があがる
- プログラムの自信に繋がる！！
↑↑↑ こちらの書籍は図解も多く、アルゴリズムをイメージにするにはとても良い書籍でした！
アルゴリズムを優先しなくてもいい
プログラマ全員がアルゴリズムを優先する必要はないと思っています。
たとえば、アプリ開発では主に以下のような作業内容があります。
- 設計書作成
- 要件定義
- 詳細設計書の作成
- プログラミング
- 開発環境の選定
- SVNやGitでのソース管理
- HTML/CSSなどの画面まわり
- データベース操作
- フレームワークの活用
- ライブラリの活用
- アプリのテスト
- 単体テスト
- 結合テスト
- アプリのリリース
- サーバー構築
- サーバーへデプロイ
アプリ開発はプログラミング以外にもやることは多いため、アルゴリズムが必要なケースや担当するプログラマは限られているのが現状だと思います。
まずは、アプリ開発全体を網羅した上で、アルゴリズムの学習を始めるのもいいですね。
アルゴリズムはどの言語がいい！？
アルゴリズムを身に付けるために必要なプログラム言語は特にありません。
普段活用しているプログラム言語で始めることが可能です。
しかし、これからアルゴリズムを学習する方は、主要なプログラム言語で始めるのをおすすめします。
理由は、書籍やオンライン学習サイトで情報を得ることが可能なので学習しやすい点があります。
後から、おすすめアルゴリズム学習法でも紹介しますが、「Paiza」というオンライン学習サイトでは下記の言語から学習が始められます。
- Java
- PHP
- Ruby
- Python2 / 3
- Perl など15種類の言語から選択可能
アルゴリズムの種類【５選】
ここで、代表的なアルゴリズムを５つ紹介します。
- リニアサーチ
- バイナリサーチ
- 選択ソート
- バブルソート
- クイックソート
- マージソート
リニアサーチ
検索アルゴリズムの一つ。線形探索法とも言われます。
Java言語でのサンプルコードは以下の記事にあります。合わせてどうぞ！
バイナリサーチ
検索アルゴリズムの一つ。２分探索法とも言われます。
Java言語でのサンプルコードは以下の記事にあります。合わせてどうぞ！
選択ソート
対象データから、最小値を探し出し、入れ替えを繰り返すアルゴリズムです。
下記の５つの要素を選択ソートにて並び替えてみましょう！
左の要素から順番比較し、入れ替えを行います。
要素の最後に達し、左端の要素が確定しました。
繰り返し、左の要素から順番比較し、入れ替えを行います。
同じく、要素の最後に達し、左2番目の要素が確定しました。
繰り返し、左の要素から順番に比較し、入れ替えを行います。
バブルソート
整列アルゴリズムの一つ。単純交換法とも言われます。
おすすめアルゴリズム学習法【２選】
無料で始められるアルゴリズムの学習サイトを２つ紹介します。
Paiza
Paiza（パイザ）は、問題数も多くアルゴリズムを鍛える練習には良いサイトです！
アルゴリズム以外にも各プログラム言語の構文を学習するコースがあります。なので、総合的に学習することが可能ですよ。
今年の5月から始めて現在Ｂランクまで進めることができました！目指せＳランク！！
それでは、各ランク（D・C・B・A・S）について簡単に難易度と基準について紹介します。
Dランク
難易度
データ入出力系の基礎的な知識の有無が問われます。
引用元：Paiza公式（https://paiza.jp/challenges/ranks/d/info）
認定内容
プログラミングの基礎知識があり、開発経験を積んでスキルキャッチアップを行うことでエンジニアとして活躍できるポテンシャルがある入門者として認定されます。
引用元：Paiza公式（https://paiza.jp/challenges/ranks/d/info）
Cランク
難易度
データ入出力系や配列の基本操作など基礎的な力の有無が問われます。
引用元：Paiza公式（https://paiza.jp/challenges/ranks/c/info）
認定
コードを書く基本的スキルがあり、既存コードの修正などは問題なくこなせる人材としての評価につながります。
引用元：Paiza公式（https://paiza.jp/challenges/ranks/c/info）
Bランク
難易度
実用的なプログラムを限られた時間内に実装できる力の有無が問われます。
引用元：Paiza公式（https://paiza.jp/challenges/ranks/b/info）
認定
業務システムやWebアプリケーションの運用保守・開発が可能なレベルと判断され、即戦力エンジニアと呼べるスキルがある人材としての評価につながります。
引用元：Paiza公式（https://paiza.jp/challenges/ranks/b/info）
Aランク
難易度
複雑なプログラムを限られた時間内に実装できる力の有無が問われます。
引用元：Paiza公式（https://paiza.jp/challenges/ranks/a/info）
認定
大規模な業務システムやWebアプリケーションの設計や開発が可能なレベルと判断され、高い生産性が期待できる人材としての評価につながります。
引用元：Paiza公式（https://paiza.jp/challenges/ranks/a/info）
Sランク
難易度
計算機科学への精通度、処理量を見積もる力、最適なアルゴリズムの設計・実装力が問われます。
引用元：Paiza公式（https://paiza.jp/challenges/ranks/s/info）
認定
検索エンジンやデータ解析、大規模ユーザー管理などパフォーマンスが要求される開発や運用、イノベーティブな開発への取り組みを期待できる人材としての評価につながります。
引用元：Paiza公式（https://paiza.jp/challenges/ranks/s/info）
AtCoder
主にプログラミングコンテストを運営しています。
アルゴリズムの評価を可視化できる点は、自分自身や相手にも客観的にスキルを証明することができます。
本記事のまとめ
今回は、アルゴリズムを身に付けるたった２つの方法について解説しました。
最後まで読んでいただきありがとうございます(*^-^*)
本記事の内容をまとめると以下の通りです。
アルゴリズムを学ぶ３つのメリット
- 自力でロジックを組み立てることができる
- コードの質が向上し、生産性があがる
- プログラムの自信に繋がる！！
代表的なアルゴリズム５選
- 線形探索
- ２分探索
- バブルソート
- クイックソート
- マージソート
アルゴリズムを学習できるサイト２選
- Paiza
- AtCoder
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