パソコン教室・IT資格情報処理技術者試験対策講座基本情報技術者試験レッスンノート アルゴリズムの基礎知識(1)

アルゴリズムの基礎知識(1)

基本情報技術者試験対策講座のレッスンノート

レッスンノートって?レッスンノートって?

4/30の体験レッスンでの内容は、以下の通りです。

 ○ ガイダンス
 ○ アルゴリズムの基礎

以下に詳細を記します。

□ ガイダンス

レッスンの冒頭で、本講座のガイダンスを実施しました。

現状の確認、今後のレッスンの進め方に関する意識合わせもここで行ないました。

その結果、当面はアルゴリズムに関する内容に重点をおいて進めることにしました。


□ アルゴリズムの基礎

1. アルゴリズムとは

アルゴリズムとは、簡潔に書くと「(主にコンピュータにおいて)目的達成のための手順を明確にしたもの」です。

料理で例えるところの、レシピのようなものですね。

もう少し詳しく書くならば、

 (a) どのような資源が必要かを明確にする
 (b) (a)に沿って用意した資源をどのように、かつどのタイミングで使うかを明確にする

となります。

ちなみに、作成したアルゴリズムに沿って書かれるものが「プログラム」であり、その際に使うものが「プログラミング言語」です。


2. データと処理

2-1 データ

データとは、「値を入れておくための入れ物」のようなもので、1.における「資源」にあたるものです。一般的には、変数と呼ばれます(今後はこの名称を使用します)

変数の内容は、必要に応じて「何度も」書き換えることができます。

2-2 処理

(b)に記した「資源を使う」という行為のことを、処理と呼びます。

例を挙げると、「変数に1という値を設定する」といった感じです。。

2-3 アルゴリズムの再定義

では、変数と処理という用語を使ってアルゴリズムという用語を再定義してみましょう。

アルゴリズムとは、

 ・ 使用する変数、および処理の順番を明確にしたもの

となりますね。


3. 処理の最小単位

アルゴリズムとは、処理の順番を明確にしたものである点はわかりました。では、ここでいう処理の最小単位には何があるのでしょうか。

具体的には、処理の最小単位には3種類あります。

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(1) 順次(逐次とも呼ぶ)

単純に上から下へ流す処理のことです。先ほどの「変数に1という値を設定する」というのは、順次の処理にあたります。

(2) 選択

現在の状態によって、後続が2通り以上に分かれる処理のことです。

例えば「変数の内容が10以上ならば変数の内容に1を加える。そうでなければ変数の内容から1を減じる」といった感じです。

(3) 反復

2回以上、同じことを繰り返す処理のことです。

例えば、「変数の内容に1を10回加える」といった感じです。
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アルゴリズムの作成は確かに難しい面がありますが、基本はこれら3種類の処理を組み合わせることを理解しておいてください。


4. アルゴリズムのサンプル

3. に示した処理の最小単位を使った簡単なサンプルが、以下の3つのプログラムになります。

詳細は、レッスン時にお渡しした紙ノートを参照してください。


Q1. 入力した値を、画面に表示するプログラム(順次)
Q2. 入力した値が偶数なら「偶数」、奇数なら「奇数」と画面に表示するプログラム(選択)
Q3. 1から入力した値までの合計を求め、画面に表示するプログラム(反復)
このレッスンノートを書いたコーチ

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