「アルゴリズム」という言葉を聞いたことはありますか？SNSのレコメンドから料理のレシピまで、私たちの生活のあらゆる場面に「アルゴリズム」は存在します。
情報Iで必須の概念であり、共通テストでも頻出テーマです。プログラミングの基礎でもあるアルゴリズムを、図解で理解しましょう。
この記事で学べること：
- アルゴリズムの定義と3つの基本構造
- フローチャートの読み方・書き方
- 共通テストでよく問われるアルゴリズムのパターン
本記事は、株式会社数強塾代表・藤原進之介が監修しています。
アルゴリズムとは何か
定義
アルゴリズム（algorithm）とは、ある問題を解くための「手順の集まり」です。料理のレシピ、数学の解き方、コンピュータのプログラム——すべてアルゴリズムの一種と言えます。
アルゴリズムが「良い」とされるためには次の3条件が必要です。
- 有限性：有限の手順で終わること
- 明確性：各手順が曖昧でないこと
- 効果性：実行可能な手順で構成されていること
3つの基本構造とフローチャート
どんなアルゴリズムも、次の3つの基本構造の組み合わせで表せます。
【アルゴリズムの3つの基本構造】
① 順次構造（じゅんじこうぞう）：処理を上から順番に実行する
例：STEP1 → STEP2 → STEP3
② 選択構造（せんたくこうぞう）：条件によって処理を分岐させる
例：もし x > 0 なら「正の数」と表示、そうでなければ「0以下」と表示
③ 反復構造（はんぷくこうぞう）：条件が満たされる間（または指定回数）処理を繰り返す
例：i = 1 から 10 まで、「i × i」を計算して表示する
フローチャートは、これら3つの構造を図形（長方形・菱形・矢印）で表したものです。
フローチャートの主な記号：
- 長方形（□）：処理（計算・代入など）
- 菱形（◇）：条件判断（はい / いいえで分岐）
- 角丸長方形：開始・終了
- 矢印：処理の流れの方向
よくある誤解——「プログラミングができればアルゴリズムはわかる」は不十分
アルゴリズムとプログラミングは別物です。アルゴリズムは「何をするか」の設計、プログラミングは「どう書くか」の実装です。共通テスト情報Iでは、特定のプログラミング言語の知識より、アルゴリズムの論理を読み解く力が問われます。
数学との接続
アルゴリズムと数学は深くつながっています。
- 反復構造（for文）と等差数列・等比数列の計算は同じ構造を持つ
- 二分探索アルゴリズムは「対数（log）」と深く関係する
- ソートアルゴリズムの計算量は「nlogn」などで表され、数学的に分析できる
共通テスト対策のポイント
共通テスト情報Iのアルゴリズム問題でよく出るパターン：
- フローチャートのトレース：変数の値を追いながら最終結果を求める
- 欠けた処理を埋める：空欄にどんな処理が入るか選ぶ
- 擬似コードの読解：特定の言語に依存しない疑似コードを読む
練習は「手を動かしてトレースする」ことが最も効果的です。頭の中だけで追わず、紙に変数の値を書き出しながら確認しましょう。
まとめ
- アルゴリズムは問題を解く手順の集まり——有限・明確・効果的であることが条件
- 3つの基本構造（順次・選択・反復）の組み合わせで表せる
- 共通テストではフローチャートのトレースが頻出——紙に書いて練習する
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本記事は教育目的の情報です。運営：株式会社数強塾 ／ 監修：藤原進之介
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