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【応用情報技術者試験】探索を5分で理解!

「探索アルゴリズムって何?」
応用情報技術者試験でもアルゴリズム分野で超頻出ですが、

  • 線形探索?
  • 二分探索?
  • どっちが速い?
  • ソート必要?

で混乱する人がかなり多いテーマです。

この記事では、

  • 探索とは?
  • 線形探索
  • 二分探索
  • 試験での頻出ポイント

を5分で理解できるように解説します!


まず結論

探索とは?

「目的のデータを探す処理」

です!


超簡単にいうと

例えば:

[3, 8, 2, 10, 5]

から:

「10を探す」

これが探索。


本棚で理解しよう

かなり分かりやすい👇


線形探索

1冊ずつ順番確認


二分探索

真ん中を見て半分ずつ絞る


探索アルゴリズムの種類

応用情報で超頻出!

種類特徴
線形探索順番確認
二分探索半分に絞る

線形探索とは?

先頭から順番に探す


イメージ

3 → 8 → 2 → 10


特徴

  • シンプル
  • ソート不要
  • 遅め

[5, 9, 1, 7]

から7を探す。

5 → 9 → 1 → 7

順番確認。


計算量

超頻出!


線形探索

O(n)


意味

データ数増加で:

探索回数も増える


二分探索とは?

真ん中から判定


超重要条件

ソート済み!


[1, 3, 5, 7, 9, 11, 13]

から11を探す。


① 真ん中確認

7


11 > 7

だから:

右半分だけ見る


② 真ん中確認

11

発見!


ポイント

毎回半分に減る

だから超高速。


計算量

O(log n)


なぜ速い?

例えば:

データ数回数
1000件約10回
100万件約20回

線形探索との違い

比較線形探索二分探索
方法順番確認半分絞り
ソート不要必要
速度遅め高速

応用情報で超頻出

かなり狙われる👇

  • 線形探索
  • 二分探索
  • ソート済み条件
  • 計算量
  • O(n)
  • O(log n)

よくあるひっかけ

「二分探索はソート不要」

→ 違う!

二分探索には:

ソート済み必須


ハッシュ探索

発展知識!


特徴

キーから直接場所計算


メリット

超高速。


デメリット

ハッシュ衝突

がある。


1分で復習!

探索

データを探す処理


線形探索

順番確認


二分探索

半分ずつ絞る


二分探索条件

ソート済み


練習問題

問題

二分探索の特徴として最も適切なものはどれか。

先頭から順番に探す

ソート済みデータを半分ずつ絞って探す

データを並び替える

複数CPUで同時探索する


解答

正解:イ

解説

二分探索は、ソート済みデータに対して中央値を利用し、探索範囲を半分ずつ絞る高速な探索手法です。


まとめ

探索とは

「目的データを探す処理」


超重要

  • 線形探索
  • 二分探索
  • O(n)
  • O(log n)
  • ソート済み条件

まずは、

「線形=順番」

「二分=半分」

このイメージを持つとかなり理解しやすくなります!


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