データ構造とアルゴリズム
 Data Structures and Algorithms
 担当教員:中西 正樹(NAKANISHI Masaki)
 担当教員の所属:地域教育文化学部地域教育文化学科児童教育コース
 担当教員の実務経験の有無:
 開講学年:2年,3年,4年  開講学期:後期  単位数:2単位  開講形態:講義
 開講対象:  科目区分: 
【授業の目的】
アルゴリズムの効率を解析する上で重要な「計算量」学び,各種データ構造について理解する。その後,各種探索アルゴリズム,各種ソートアルゴリズム,組み合わせ最適化問題を解く手法についての講義及び演習を通して,アルゴリズムに関する理解を深める。

【授業の到達目標】
・アルゴリズムの効率を解析することができる。
・基本的なデータ構造を使いこなすことができる。
・基本的なアルゴリズムを理解し,実際の問題に応用できる。

【授業概要(キーワード)】
データ構造,アルゴリズム,探索アルゴリズム,ソートアルゴリズム

【学生主体型授業(アクティブラーニング)について】
D-1.演習、実習、実験等を行う機会がある。:1~25%

【科目の位置付け】
この授業は地域の数学教育を支えるために必要な専門的知識を身につけるためのものである(地域教育文化学部児童教育コースのディプロマポリシー)。

【SDGs(持続可能な開発目標)】
09.産業と技術革新の基盤をつくろう

【授業計画】
・授業の方法
その日のテーマについて最初に解説を行った後,適宜演習を交えながら授業を行う。初回及び期末試験は対面で行い,その他の回は原則オンデマンドにて行う。
・日程
第1回:アルゴリズムと計算量
第2回:配列と連結リスト
第3回:連結リストの操作
第4回:スタックとキュー,グラフを用いたデータ構造
第5回:再帰アルゴリズム
第6回:線形探索,二分探索
第7回:ハッシュ法,順序関係とソート
第8回:選択ソート,挿入ソート
第9回:ヒープソート
第10回:クイックソート
第11回:分割統治法とマージソート
第12回:木の探索と数式の表現
第13回:バックトラック法と分枝限定法
第14回:グリーディ―アルゴリズム
第15回:試験とまとめ

【学習の方法・準備学修に必要な学修時間の目安】
・受講のあり方
アルゴリズムを設計する上では論理的思考が重要になる.単にアルゴリズムの動きを追うだけでなく,「なぜ正しく動くのか」という点を常に意識しながら学習に取り組むこと。
・授業時間外学習(予習・復習)のアドバイス
授業中に解いた演習問題を中心に,単に「解き方」だけでなく「内容の理解」に努めること.このために,復習として授業資料を読み直し,理解を深め,さらには演習問題を解くといった自主学習を行うこと。

【成績の評価】
・基準
・アルゴリズムの効率を解析できるか。
・各種データ構造を使ってアルゴリズムを作ることができるか。
・各種アルゴリズムを理解しているか。
・方法
理解度および応用力を確かめるため,毎回のミニ課題(30%)および期末試験(70%)により評価する。

【テキスト・参考書】
テキスト:藤原暁宏 著「情報工学レクチャーシリーズ アルゴリズムとデータ構造」第2版 森北出版

参考書:湯田幸八,伊原充博 著「アルゴリズムとデータ構造」コロナ社

【その他】
・学生へのメッセージ
情報科学に関する基礎的な科目です。受け身にならず自主的に学習するように心がけてください。
・オフィス・アワー
授業時間外に学生の質問に答える「オフィス・アワー」は中西研究室(地教2号館4階)において,原則毎日昼休み(12:10~12:50)としますが,これに限らず在室しているときは随時対応します。
会議や出張等で不在にすることもあるため,確実に面談したい場合は事前に予約をお願いします。

21214160-2025-08-22608