アルゴリズム 基礎①

アルゴリズム基礎

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今回は、アルゴリズムの基礎を学習しましょう!

アルゴリズムとは

アルゴリズムとは、コンピューターで処理する情報に取り組む手順のことです。

フローチャート

フローチャート:流れ図 をつかって表します。

フローチャート

例えば、「雨の日を判定して傘を持っていく」というシステムがあったときに、

・天気予報をチェックして
・降水確率が60%より大きければ、傘を持っていく
・そうでなければ、そのまま終了

といった形です!

数学の記述を流れ図で表す

X=0 、X+1=Y のとき、Yの値を求める という処理を考えてみましょう。

アルゴリズム

数学の問題ではシンプルにかける物が、コンピューターで処理すると、上記のようになります。

コンピューターの5大装置

コンピューターの5大装置

コンピューターには、次のような役割があります。

・情報を記憶する メモリ装置

・情報を処理する 演算・制御装置

・情報をインプット 入力装置

・情報をアウトプット 出力装置

 

入出力記号と処理記号

平行四辺形の部分は、入出力を表す記号です。

そのため、コンピューターに入力が命令され、メモリにXとYが記憶されます。

次に、0→X の部分は、「Xに0を代入する」と意味します。

フローチャートでは、処理の内容をこのような四角形で表します。

Xの箱に0を入れるときは、矢印をつかって、このように表記することを覚えておきましょう!

変数

コンピューターがメモリでデータを処理するときは、必ず 変数 という箱に情報を取り込んで処理をします。変数は、値を一時的に記憶する箱のことです。

処理の流れとコンピューター処理

このフローがコンピューターで処理されるときを見てみましょう。

・まずは、XとYを入力
・0を変数X に代入
・X+1 は、 0+1 となるため、Yは1
・XとYを出力

アルゴリズムの処理の流れ

このように処理できます。

アルゴリズムとコンピュータープログラム

このアルゴリズムの処理手順をコンピューターに命令するために記述したものが、プログラムです。プログラミングは、この手順に沿って様々な言語をつくっていく作業のこととなります。

アルゴリズムとコンピュータープログラム

トレース

フローチャートがあれば、システムをつくるときに人間の処理手順にヌケモレがないかを
あらかじめ確認できます。

フローチャートをたどる:トレース することでエラーなく、結果を出るのか、分かります。

IPAの試験問題を解く時には、特に丁寧にトレースして、答えを導きましょう!

プログラム処理

フローチャートは、順次処理・選択処理・繰り返し処理、これらのフローを組み合わせて構成されています。

プログラム処理

順次処理 上から下へ、順番に処理をおこなう ベッドから出て、服に着替えて、靴を履く、というシンプルな流れ
選択処理 選択の基準に応じて処理が進む 降水確率60%を基準にして、それより大きければ傘を持って出かける、そうでなければ、そのまま出かける
繰り返し処理 一定の処理を繰り返しおこなう 時計をチェックして、8時前ならゲームでまだ遊べる。8時になったら、ゲームを終了する

 

繰り返し処理の記号(ループ)

繰返し処理

繰り返し処理は、このような記号で囲むことで同じく、ループを示すことができます。

記述方法は異なりますが、この記号で囲まれた処理を条件によってループ、条件から外れたら先に進むとなるため、やっていることは同じです◎

アルゴリズムの代表的な種類

アルゴリズムの種類



今日も最後までブログを見てくださり、ありがとうございました!

次のITすきま教室でお会いしましょう👋

 

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