山口大学教務システム - 1062520290-アルゴリズムとデータ構造

開講年度	開講学部等
2025	工学部
開講学期	曜日時限	授業形態	AL（アクティブ・ラーニング）ポイント
後期	火7～8	講義	1.0
時間割番号	科目名[英文名]			使用言語	単位数
1062520290	アルゴリズムとデータ構造[Algorithms and Data structures]			日本語	2
担当教員（責任）[ローマ字表記]					メディア授業
荒木　徹也[ARAKI Tetsuya]					ー
担当教員[ローマ字表記]
荒木　徹也　[ARAKI Tetsuya]
特定科目区分		対象学生		対象年次	2～
ディプロマ・ポリシーに関わる項目			カリキュラムマップ(授業科目とDPとの対応関係はこちらから閲覧できます)

授業の目的と概要

本科目は，ディプロマ・ポリシーの「情報基礎に関する知識・理解と問題発見力および問題解決能力」および「情報専門知識の運用力」に対応し，アルゴリズムを実現する際に不可欠となるデータ構造ならびにソーティンなど基礎的なアルゴリズムを学ぶ．

授業の到達目標

・「データ構造」がアルゴリズム設計において必要不可欠な構成要素であることを認識し，その扱いに慣れること．
・時間計算量の重要性を認識し，プログラム作成の際にアルゴリズム選択の基準とできること．
・プログラム作成に関する必須の基礎知識として積極的に理解に取り組み，得られた知識をプログラミングに活用できること．
・代表的なアルゴリズムとデータ構造をプログラミング言語を用いて実装できること．

授業計画

【全体】

前半は，アルゴリズムの評価基準としての計算量，基礎的なデータ構造，およびデータ探索やソートアルゴリズムのような他の専門科目の基盤となる内容を講義する．後半は，アルゴリズムを作成する際によく用いられる代表的な設計手法についてと具体的な問題に対してどのようにして効率的なアルゴリズムが実現されているかについて講義する．

	項目	内容	授業時間外学習	備考

第1回	アルゴリズムの基礎	アルゴリズムの評価基準計算量の漸近的評価アルゴリズムの記述	授業中に指示した内容の復習 (学修時間の目安:４時間以上)

第2回

アルゴリズムの基本データ構造

配列
連結リスト
スタックとキュー

授業中に指示した内容の復習
(学修時間の目安:４時間以上)

第3回

アルゴリズムにおける基本概念

木
再帰

授業中に指示した内容の復習
(学修時間の目安:４時間以上)

第4回

データの探索

線形探索法
2分探索法
ハッシュ探索法

授業中に指示した内容の復習
(学修時間の目安:４時間以上)

第5回

ソートアルゴリズム1

選択ソート
挿入ソート
ヒープソート

授業中に指示した内容の復習
(学修時間の目安:４時間以上)

第6回

ソートアルゴリズム2

マージソート
クイックソート
安定ソート

授業中に指示した内容の復習
(学修時間の目安:４時間以上)

第7回

中間試験

演習問題の見直しを中心に４時間以上学習すること

第8回

アルゴリズムの設計手法1

分割統治法

授業中に指示した内容の復習
(学修時間の目安:４時間以上)

第9回

アルゴリズムの設計手法2

グリーディ法
動的計画法

授業中に指示した内容の復習
(学修時間の目安:４時間以上)

第10回

アルゴリズムの設計手法3

バックトラック法
分枝限定法

授業中に指示した内容の復習
(学修時間の目安:４時間以上)

第11回

グラフアルゴリズム1

グラフ探索
幅優先探索
深さ優先探索

授業中に指示した内容の復習
(学修時間の目安:４時間以上)

第12回

グラフアルゴリズム2

ベルマン-フォード法
ダイクストラ法
ワーシャル-フロイド法

授業中に指示した内容の復習
(学修時間の目安:４時間以上)

第13回

多項式と行列

多項式の計算
ストラッセンの行列積アルゴリズム

授業中に指示した内容の復習
(学修時間の目安:４時間以上)

第14回

文字列照合アルゴリズム

ホールスプールのアルゴリズム
ボイヤー-ムーア法(BM法)

授業中に指示した内容の復習
(学修時間の目安:４時間以上)

第15回

アルゴリズムの限界

問題のクラス
クラスPとクラスNP

授業中に指示した内容の復習
(学修時間の目安:４時間以上)

第16回

期末試験

後半の演習問題の見直しを中心に４時間以上学習すること

※AL（アクティブ・ラーニング）欄に関する注
・授業全体で、AL（アクティブ・ラーニング）が占める時間の割合を、それぞれの項目ごとに示しています。
・A〜Dのアルファベットは、以下の学修形態を指しています。
【A：グループワーク】、【B：ディスカッション・ディベート】、【C：フィールドワーク（実験・実習、演習を含む）】、【D：プレゼンテーション】

A: --%　B: --%　C: 10%　D: --%

成績評価法

出席は欠格条件とし，４回以上の欠席は欠格とします．
中間試験50%，期末試験50%

教科書にかかわる情報

備考

授業に関する資料を随時配布する．

参考書にかかわる情報

参考書	書名	アルゴリズムとデータ構造				ISBN	9784627810228
参考書	著者名	藤原暁宏著	出版社	森北出版				出版年	2016

参考書	書名	アルゴリズムイントロダクション				ISBN	9784764906495
参考書	著者名	T. コルメン [ほか] 共著 ; 浅野哲夫 [ほか] 共訳	出版社	近代科学社				出版年	2024

備考

メッセージ

キーワード

アルゴリズム，データ構造，計算量，探索，ソーティング，パターンマッチング

持続可能な開発目標（SDGs）

(教育)すべての人に包摂的かつ公正な質の高い教育を確保し、生涯学習の機会を促進する。

(インフラ、産業化、イノベーション)強靱（レジリエント）なインフラ構築、包摂的かつ持続可能な産業化の促進及びイノベーションの推進を図る。

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