アルゴリズムとは？

アルゴリズムの意味

ある問題を解くための処理手順を、誰が実行しても同じ結果になるように明確に定めたもの。フローチャート（流れ図）で図示されることが多い。

アルゴリズムの具体例

「1から100までの整数を足し合わせる」という問題に対し、「1つずつ順に足していく」手順も、「等差数列の和の公式を使う」手順もアルゴリズムの一種であり、後者の方が効率的である。

アルゴリズムは試験でどう引っ掛けられる？

アルゴリズムは手順そのもので、それを特定の言語で書き表したものがプログラム。同じ結果を出しても手順が違えば処理時間は大きく変わるため、「正しく動く＝良いアルゴリズム」とは限らない点が問われる。

アルゴリズムと関連する用語

• 流れ図

アルゴリズムが出た過去問

• 著作権法において，保護の対象とならないものはどれか。

  正解：プログラム言語や規約

  要点：プログラム言語・規約・解法は著作権法の保護対象外

  著作権法は具体的な表現を保護するもので、プログラム言語、規約（プロトコルやインタフェースの取決め）、解法（アルゴリズム）は保護の対象外と明示されている。これらを独占させると、以後のプログラム作成が著しく妨げられてしまうためである。個々のプログラムやマニュアル、体系的に構成されたデータベースは保護される。

  出典：平成28年度 春期 基本情報技術者試験 午前 問79（IPA）

• 著作権法によるソフトウェアの保護範囲に関する記述のうち，適切なものはどれか。

  正解：ソースプログラムとオブジェクトプログラムの両方とも著作権法によって保護される。

  要点：ソースもオブジェクトも保護、言語・アルゴリズムは対象外

  著作権法はプログラムを著作物として保護し、人が読むソースプログラムだけでなく、機械語に変換されたオブジェクトプログラムも同じく保護の対象になります。一方でプログラム言語、規約、解法（アルゴリズム）そのものは保護の対象外と明記されており、表現されたコードが保護されます。基本プログラムかアプリケーションかによる区別もありません。

  出典：平成29年度 春期 基本情報技術者試験 午前 問79（IPA）

• LRUアルゴリズムで，ページ置換えの判断基準に用いられる項目はどれか。

  正解：最後に参照した時刻

  要点：LRUの基準は最終参照時刻。回数基準はLFU

  LRU（Least Recently Used）は「最も長い間使われていないページ」を追い出す方式なので、判断に使うのは各ページを最後に参照した時刻である。参照のたびに時刻を更新し、その時刻が最も古いものを置換え対象とする。

  出典：平成28年度 秋期 基本情報技術者試験 午前 問19（IPA）

• 3次元CGのレンダリングにおける、隠線消去及び隠面消去の説明はどれか。

  正解：指定された視点から見える部分だけを描くようにする。

  要点：隠線・隠面消去は視点から見えない線や面を描かない処理

  隠線消去・隠面消去は、3次元の物体を2次元に描くときに、視点から見て手前の面に遮られて見えないはずの線や面を描かないようにする処理である。これにより物体の前後関係が正しく表現される。Zバッファ法やスキャンライン法などのアルゴリズムがこの処理を担う。

  出典：平成29年度 秋期 基本情報技術者試験 午前 問25（IPA）

• 仮想記憶方式のコンピュータにおいて，実記憶に割り当てられるページ数は3とし，追い出すページを選ぶアルゴリズムは，FIFOとLRUの二つを考える。あるタスクのペー…

  正解：FIFO:3／LRU:6

  要点：FIFOは古い順、LRUは最後の使用が古い順に追い出す

  FIFOは最も古く読み込んだページを追い出します。1,3,2を読み込んだ後、4で1を、5で3を、3で2を追い出す3回の置換で済みます。LRUは最後に使われてから最も時間が経ったものを追い出すため、4以降は毎回置換が起き、4・5・2・3・4・5の6回となり、組合せはFIFO3回・LRU6回です。

  出典：平成29年度 春期 基本情報技術者試験 午前 問19（IPA）