パズルで鍛えるアルゴリズム力

［表紙］パズルで鍛えるアルゴリズム力

紙版発売
電子版発売

A5判／288ページ

定価2,948円（本体2,680円＋税10%）

ISBN 978-4-297-12679-7

電子版

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この本の概要

さまざまな問題を解決するためには，適切なアルゴリズムを判断したり，ときには自分で生み出したりできる力が必要です。そして，自在に使いこなせるようになるためには，知識をためるだけではなく実践してみることも大切です。

本書では，「テンパズル」「数独」「4×4オセロ」といったさまざまなパズルのソルバーを実装することで，楽しく効率的にアルゴリズムの設計力が磨けます。各アルゴリズムの概要は，図解でしっかり解説。数学的解法といった発展的な内容も盛り込みました。競技プログラミングに挑戦したい方の第一歩としてもお勧めの1冊です。

こんな方におすすめ

  • 楽しくアルゴリズムを学びたい人
  • 競技プログラミングに興味がある人

著者の一言

パズルは，論理的思考と試行錯誤によって楽しく解くことを目的とした問題のことです。頭を使う娯楽として，古くから世界中で親しまれてきました。じっくり考えることで少しずつ問題の構造が見えていき，最後にこれしかないという答えに到達するおもしろさ。じっくり考えてもなかなか答えが見つからず，それでも諦めずに考え続けることで閃く瞬間が訪れる喜び。パズルは，そんな楽しい時間と心地よい達成感を私たちにもたらしてくれます。
一方，アルゴリズムは問題を解くための手順のことです。世の中には，アルゴリズムの力で解決されている問題が数多くあります。カーナビは「現在地から目的地へと至る経路を求める」という問題を解いていますし，diffコマンドは「与えられた2つの文書の差分を求める」という問題を解いています。アルゴリズムのもつ優れた特徴として，解きたい問題において想定されるどのようなケースに対しても「同じ方法で」答えを導けることが挙げられます。数独を解くアルゴリズムを正しく実装すれば，どんな数独の問題を入力しても答えを出力するソルバーとなるのです。
本書では，パズルのソルバーを作ることをとおして，アルゴリズムを考える力を楽しく鍛えます。各節の冒頭では，さまざまなパズルを紹介します。まずは実際に手を動かして，それらのパズルを楽しく考察してみましょう。虫食算，数独，オセロなど，古くから広く親しまれてきたパズルは，ただ楽しいだけではなく，アルゴリズムを考える力を鍛えるのに役立つ要素を多く含んでいます。たとえば数独を解くとき，「このマスにはこの数字は入らない」「この数字はこのマスには入らない」といった考え方を活用する方は多いでしょう。これらの考え方は，アルゴリズムの世界では「探索の枝刈り」ともとらえられます。このことからもわかるように，パズルを考察して，ソルバーを実装していくうちに，アルゴリズム的思考力も自然に体得できるのです。
本書に掲載するソルバーは，パズルを解くのに必要最小限の機能のみを備えたものです。より高速化したり，機能を追加したり，例外処理を加えたりなど，工夫の余地が大いにあります。ぜひこれらのソルバーを改良して，読者のオリジナルのソルバーを作ってみてください。

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パズルのアルゴリズムを考えてみよう
本書では、「テンパズル」「数独」「4×4オセロ」といったさまざまなパズルのソルバーを実装することで、楽しく効率的にアルゴリズムの設計力が磨けます。各アルゴリズムの概要は、図解でしっかり解説。数学的解法といった発展的な内容も盛り込みました。競技プログラミングに挑戦したい方の第一歩としてもお勧めの1冊です。

本書のサンプル

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著者プロフィール

大槻兼資（おおつきけんすけ）

1988年生まれ。2014年東京大学大学院情報理工学系研究科修士課程修了。修士（情報理工学）。現在，株式会社NTTデータ数理システム顧問，株式会社アルゴ式執行役員（共同創業）。アルゴリズムをはじめとしたコンピュータサイエンスの諸分野の啓蒙活動に従事。「けんちょん」の愛称で親しまれている。
著書に『問題解決力を鍛える!アルゴリズムとデータ構造』（講談社，2020）がある。数理最適化や機械学習を活用した数理コンサルティング業務の経験も多数。趣味は競技プログラミング，虫食算作り，ボルダリング，国内旅行など。