本授業では、システムエンジニアとして必要不可欠な「アルゴリズム」の基礎から応用までを体系的に学び、実務に活かせるスキルを習得することを目指します。アルゴリズムの設計・分析・実装を通じて、問題解決力や論理的思考力を高め、効率的なシステム開発に貢献できる力を養います。
授業内容
1. アルゴリズムの基礎理解
- アルゴリズムとは何か
- データ構造との関係
- 計算量（時間・空間）の概念とビッグオー記法
- アルゴリズム設計の基本原則（分割統治、貪欲法、動的計画法など）
2. ソートと探索アルゴリズム
- 基本的なソート（バブルソート、挿入ソート、選択ソート）
- 高速なソート（クイックソート、マージソート、ヒープソート）
- 線形探索と二分探索
- 探索アルゴリズムの応用と最適化
3. データ構造とアルゴリズムの関係
- 配列、リスト、スタック、キュー
- ツリー構造（2分木、ヒープ、B木など）
- グラフ構造と探索（DFS、BFS）
- ハッシュテーブルとその活用
4. 応用アルゴリズム
- 最短経路アルゴリズム（ダイクストラ、ワーシャルフロイド）
- 最小全域木（クラスカル法、プリム法）
- ナップサック問題と動的計画法
- 再帰とメモ化再帰
5. 問題解決と設計力の強化
- 問題の抽象化とモデル化
- アルゴリズム選定の判断基準
- 実装時の注意点とデバッグ手法
- コーディングテスト対策と演習
6. 実践演習
- 実際の業務課題を模したアルゴリズム設計演習
- コーディング演習（Python/Java/C++など）
- アルゴリズムコンテスト形式のグループワーク
- 成果発表とフィードバック
7.期待される成果
- 問題に対して最適なアルゴリズムを選定・実装できる
- 計算量を意識した効率的なプログラムが書ける
- チーム開発において論理的な議論ができる
- 実務に直結するアルゴリズムスキルを習得できる
