「アルゴリズム」のキホン (イチバンやさしい理工系シリーズ) [単行本]

By in メインフロア on 2013/07/13


本書は、アルゴリズムとはなにかを理解し、アルゴリズムを知ることで、コンピュータプログラミングをするうえでどのように役立つのかを体験してもらうことが目的です。
アルゴリズムってなに? という素朴な疑問にもわかりやすく図解で答え、コンピュータプログラミングに興味をもってもらえる内容になっています。
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第1章 アルゴリズムとは
コンピュータで動作するプログラムを作成するときは、さまざまなアルゴリズムを知っていることが、
エレガントなプログラムを作成する手助けになります。
効率的でかつ正確に問題解決をするプログラムを作成するために、アルゴリズムとはどんなものなのかを学習しましょう。

第2章 変数と配列
アルゴリズムは「問題」を解決し、「結果」を得るための処理です。
アルゴリズムの処理において、その問題はデータという形で入力され、結果もデータという形で出力されます。
また、アルゴリズムの処理過程でさまざまな一時的なデータを必要とします。
本章では、アルゴリズムを表現するのに必要なデータを保持、管理するための「変数」および「配列」について学習します。

第3章 データ構造
大量のデータを入力し、そのデータに対して処理を行い、その結果を出力するアルゴリズムにおいては、
大量のデータの入出力、および、処理の過程でのさまざまな大量データの保持、管理を効率よく行う必要があります。
本章では、「大量データの保持、管理の方式」=「データ構造」について学習します。

第4章 基本的なアルゴリズム
ここでは、アルゴリズムの基礎の基礎となる、配列を使った繰り返し処理のアルゴリズムを紹介します。
また、時刻に関するアルゴリズム、数値の入れ替え、最大公約数を求めるなど、やはり基本的なアルゴリズムについても取り上げます。

第5章 並べ替えと探索
すべてのコンピュータプログラムは、多かれ少なかれかならず並べ替え処理と探索処理を含んでいます。
これらのアルゴリズムをマスターすることは、コンピュータでプログラミングをするうえでもっとも重要です。

第6章 そのほかのアルゴリズム
本章では、最初に、科学技術計算の分野で利用できる「高次方程式の解」、「連立方程式の解」、
そして「定積分の値」を求めるアルゴリズムを取り上げます。
さらに、グラフ理論を用いて最適経路を求めるアルゴリズム、素数を求めるアルゴリズム、
そして最後に、「再帰構造」を利用した階乗の計算も取り上げます。

第7章 アルゴリズムの計算量
アルゴリズムにおいては、与えられた「課題」について、それを解決できることが大前提です。
そのうえで、より高速に、手際よく問題を解決できる手順が、すぐれたアルゴリズムだといえます。
本章では、そのアルゴリズムが手際よいものかどうか(高速かどうか)について、
その判断する基準である計算量についてお話します。

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