【アルゴリズム】おすすめ本(入門初心者からビジネスにも利用!Python)ランキング

「なっとく！アルゴリズム: 興味はあるけど考えることが苦手なあなたに」は、アルゴリズムについてわかりやすく解説する本です。著者はAditya Y. Bhargava氏で、監訳はクイープ社です。アルゴリズムの基礎から応用に至るまでを、多くのイラストと例を交えて説明しています。

内容としては、ビッグオー記法やハッシュ関数、ダイクストラ法などの概念が取り上げられています。また、練習問題も掲載されており、理解を深めるためのサポートも充実しています。特に、数式や実装に重きを置かず、より身近な例を用いてアルゴリズムを説明することで、アルゴリズムに苦手意識を持つ人々にも親しみやすくなっています。

「アルゴリズム」のキホン (イチバンやさしい理工系シリーズ)

『アルゴリズムのキホン (イチバンやさしい理工系シリーズ)』は、杉浦賢氏によって著された書籍です。この本は、アルゴリズムとプログラミングの基本概念を初心者向けに解説しています。特に、コンピュータの知識がない初心者でも理解しやすいように、フローチャートやプログラミング言語を意識せずに、日常的な事象を題材にして図解で分かりやすく説明されています。

本書の内容は、変数の格納、データ構造、基本的なアルゴリズム、並べ替えと探索、その他のアルゴリズム、アルゴリズムの計算量など、広範囲にわたります。例えば、データを効率よく管理するためのデータ構造、スタックやキューのような基本的なデータ構造、繰り返し処理を用いた基本的なアルゴリズム、ソートや探索の方法、計算量のオーダーの概念などが取り上げられています。

図解や比喩を用いた説明が特徴で、プログラミング初心者やアルゴリズムに不慣れな読者にとって有用です。ただし、具体的なコーディングの例や特定のプログラミング言語に特化した内容は含まれておらず、一般的なアルゴリズムの概論に重点を置いているとの意見もあります。

紙とえんぴつで学ぶアルゴリズムとフローチャート

『紙とえんぴつで学ぶアルゴリズムとフローチャート』は、岩松洋氏によって書かれた本で、プログラミングの設計スキルを身につけることを目的としています。プログラミングの基本的な知識はあるが、自分でプログラムを作ることができない人に特におすすめされています。

この本では、欲しい機能や必要な処理を書き出し、手順を細かく分けて順番を決める方法を通じて、どんなアイデアもプログラムにする手法を具体的に解説しています。プログラムの設計力を身につけることに重点を置いており、自由自在にコードを書くスキルを養うことができるでしょう。

内容としては、プログラミングを始める基本的な考え方から、ソフトウェアの設計、フローチャートの作成、実際のコーディングまで幅広くカバーしています。また、Pythonを使った実践的なコーディングの例も含まれているため、実際に手を動かしながら学べるのが特徴です。

本書は、新米プログラマーにとって、プログラム設計の基本をしっかりと学ぶための良いガイドとなるでしょう。

アルゴリズム図鑑増補改訂版絵で見てわかる33のアルゴリズム

『アルゴリズム図鑑増補改訂版絵で見てわかる33のアルゴリズム』は、石田保輝と宮崎修一の両氏が筆者で、アルゴリズムをイラストを使ってわかりやすく解説しています。本書では、基本的な33のアルゴリズムと7つのデータ構造が、フルカラーのイラストを通じて紹介されており、各アルゴリズムの考え方、計算効率、問題点もフォローされています。

内容としては、データ構造、ソート、配列の探索、グラフアルゴリズム、セキュリティのアルゴリズム、クラスタリング、データ圧縮、その他のアルゴリズムなどが含まれており、旧版からの加筆内容もあります。

問題解決のための「アルゴリズム×数学」が基礎からしっかり身につく本

「問題解決のための「アルゴリズム×数学」が基礎からしっかり身につく本」は、著者米田優峻氏によるアルゴリズムと数学を組み合わせた学習書です。本書は、中学レベルから大学教養レベルまでの数学的知識をアルゴリズム学習に応用する内容に焦点を当てています。具体的には、有名なアルゴリズムと典型的な数学的考察をオールカラーで丁寧に解説しており、例題や演習問題を全200問掲載しています。

著者の米田優峻氏は、2002年生まれで、2021年に筑波大学附属駒場高等学校を卒業し、東京大学に所属。競技プログラミングの分野で「E869120」という名前で活躍しており、国内最大の競技プログラミングコンテストサイト「AtCoder」で最高ランクの赤色の称号を持っています。また、国際情報オリンピック（IOI）で金メダルを三度獲得するなど、アルゴリズム関連の研究で数々の実績を残しています。

本書の目次は以下のようになっています。
1. アルゴリズムと数学の密接な関係
2. アルゴリズムのための数学の基本知識
3. 基本的なアルゴリズム
4. 発展的なアルゴリズム
5. 問題解決のための数学的考察
6. 最終確認問題

アルゴリズムとそれを支える数学について基礎から学びたい人に特におすすめです。

世界標準MIT教科書アルゴリズムイントロダクション第1巻: 基礎・ソートと順序統計量・データ構造・数学的基礎

『世界標準MIT教科書アルゴリズムイントロダクション第1巻: 基礎・ソートと順序統計量・データ構造・数学的基礎』は、計算機科学のアルゴリズムに関する包括的なテキストです。この書籍は、T. コルメン、C. ライザーソン、R. リベスト、C. シュタインによって原著され、浅野哲夫、岩野和生氏、梅尾博司氏、小山透氏、山下雅史氏、和田幸一氏によって日本語に翻訳されています。

本書の第1巻は、「基礎」「ソートと順序統計量」「データ構造」の3部分に分かれており、それぞれの部分でアルゴリズムの基本的な概念や技術を詳細に解説しています。特に、新しいトピックとして、安定結婚問題（2部グラフでのマッチング問題）、オンラインアルゴリズム、機械学習、再帰的漸化式の解法、ハッシュアルゴリズムなどが取り入れられています。

各節の末尾には、多様なレベルの問題が配置されており、学部や大学院の講義用教科書としてはもちろん、技術系専門家の手引書や事典としても活用できる内容となっています。また、付録として「数学的基礎」に関する章も含まれており、アルゴリズムの理解に必要な数学的な背景も提供されています。

世界標準MIT教科書アルゴリズムイントロダクション第2巻: 高度な設計と解析の手法・高度なデータ構造・グラフアルゴリズム

アルゴリズムイントロダクション (世界標準MIT教科書)

第2巻では、高度な設計と解析の手法、高度なデータ構造、グラフアルゴリズムについて扱っており、コンピュータサイエンスの分野において広く認知されている標準教科書です。学部生や大学院生のコース、また技術専門家の参考資料として使用されています。

アルゴリスズムイントロダクション総合版 (世界標準MIT教科書)

『アルゴリズムイントロダクション総合版』は、計算機科学分野におけるアルゴリズム論の包括的テキストです。

計算機科学の基本領域で世界的に有名な4人の専門家によってMITでの教育用に書かれました。既にアルゴリズムとデータ構造に関する世界標準教科書としての地位を築いていた本書は、更に良い教科書を目指して全面的に記述の見直しと新たな章や節の追加を行い、大幅に改訂されています。

本書は、アルゴリズムを単にわかりやすく解説するだけでなく、アルゴリズム設計に至るまでに必要な概念やそれらがどのように解析に裏打ちされているかを科学的に詳述しています。各節末には練習問題（全957題）、章末には多様なレベルの問題（全158題）が配置されており、学部や大学院の講義用教科書として、また技術系専門家のハンドブックやアルゴリズム大事典としても活用できます。

本書は原著の第1章から第35章、および付録AからDまでの完訳総合版であり、巻末の索引は和（英）-英（和）の構成で、「数理用語辞典」としても有用です。

内容については、計算におけるアルゴリズムの役割、ソートと順序統計量、データ構造、高度な設計と解析の手法、高度なデータ構造、グラフアルゴリズム、精選トピックス（マルチスレッドアルゴリズム、行列演算、線形計画法など）など、多岐にわたるトピックが含まれています。

世界でもっとも強力な9のアルゴリズム

ジョン・マコーミック著、長尾高弘訳の『世界でもっとも強力な9のアルゴリズム』では、現代の情報社会を支える9つの重要なアルゴリズムについて解説しています。この本は、専門的な知識がない人でも理解できるように平易な言葉と具体的な比喩で書かれています。取り上げられているアルゴリズムは次の通りです。

1. 検索エンジンのインデクシング
2. Webページのページランク
3. 公開鍵暗号法
4. 誤り訂正符号
5. パターン認識
6. データ圧縮
7. データベース
8. デジタル署名
9. 決定不能性

これらのアルゴリズムは、日常的にコンピューターを使用する一般ユーザーが頻繁に利用しており、具体的な現実の問題を解決し、コンピュータ科学の理論に関連しています。参考文献に詳細な情報を委ねつつ、読者がアルゴリズムの本質を理解しやすいように構成されています。

問題解決力を鍛える!アルゴリズムとデータ構造 (KS情報科学専門書)

問題解決力を鍛える!アルゴリズムとデータ構造

『問題解決力を鍛える！アルゴリズムとデータ構造』は、大槻兼資によって著され、秋葉拓哉によって監修された書籍です。この本は、アルゴリズムとデータ構造に関する実践的な知識を提供し、読者が効率的な問題解決のための技術を習得できるように構成されています。また、この本は2万部を超えるベストセラーであり、「ITエンジニア本大賞特別賞」を受賞しています。

本書の内容は、基本的なアルゴリズムの設計技法から、より高度なデータ構造やアルゴリズムの問題への応用に至るまで幅広くカバーしています。例えば、動的計画法、二分探索法、貪欲法などのアルゴリズム設計技法や、配列、連結リスト、ハッシュテーブルなどのデータ構造が詳細に説明されています。さらに、グラフ理論や最短路問題、最小全域木問題などの高度なトピックも扱っており、各章の末尾には演習問題も収録されています。

大槻兼資氏は、「Software Design」誌において「パズルで鍛えるアルゴリズム力」という連載を執筆しており、競技プログラミングにも精通しています。監修者の秋葉拓哉氏は、株式会社Preferred Networksの執行役員であり、機械学習システムや大規模並列分散機械学習の研究開発に携わっています。

この書籍は、アルゴリズムを自分の道具として活用したいと考える読者に向けて書かれており、AtCoderの例題やC++のプログラム例も含まれていることから、プログラミング初学者から中級者まで幅広い層に役立つ内容となっています。

Pythonによるはじめてのアルゴリズム入門

『Pythonによるはじめてのアルゴリズム入門』は、Pythonを使ってアルゴリズムを学ぶ入門書です。基本的なアルゴリズム（ソート、サーチ、再帰など）から、実用的な応用（連立方程式の解法、逆ポーランド記法、最短路問題など）まで幅広くカバーしています。特に、Google Colaboratoryを使用した例題や練習問題が豊富に含まれており、Webブラウザーがあれば簡単に動作確認ができるのが特徴です。また、著者の河西朝雄氏は、多くの教育関連の書籍を執筆しており、その豊富な経験が本書にも反映されています。

Pythonで学ぶアルゴリズム＆改良テクニックについて

Pythonで学ぶアルゴリズム＆改良テクニック

『Pythonで学ぶアルゴリズム＆改良テクニック』は、矢沢久雄著、日経ソフトウエア編集の書籍で、プログラミング言語Pythonを用いたアルゴリズムの基本と改良方法について解説しています。この本は、アルゴリズムの処理の流れや論理構造を図と文章を通じて丁寧に説明しており、プログラマーが初めて学ぶべきアルゴリズムとその改良テクニックに焦点を当てています。

本書では、最大公約数を求めるアルゴリズム、素数判定、線形探索、文字列探索、バブルソートなどの様々なアルゴリズムを改良する方法を紹介しています。これにより、処理の効率化、他のプログラムへの応用、コードの読みやすさの向上などが可能になります。また、実際に手を動かしてプログラムを改良することで、アルゴリズムの使用方法や改良技術を実践的に学ぶことができます。

本書は全10章からなり、各章では異なるアルゴリズムやその改良テクニックを扱っています。補章では、Pythonの基本的な文法についても解説しており、初学者でも内容を理解しやすい構成になっています。

この書籍は、Pythonを使ったプログラミングの学習を始める方や、既存の知識を深めたい方に適しています。プログラミングスキルの向上や、より効率的なコードの書き方を学びたい方には特におすすめです。

Pythonではじめるオープンエンドな進化的アルゴリズム ―発散型の機械学習による多様な解の探索

『Pythonではじめるオープンエンドな進化的アルゴリズム ―発散型の機械学習による多様な解の探索』は、岡瑞起、齊藤拓己、嶋田健志によって執筆された本で、人工生命の研究分野で開発された「発散型」アルゴリズムに焦点を当てています。このアルゴリズムは、多くの機械学習アルゴリズムが目指す1つの最適解を求める「収束型」のアプローチとは異なり、多様な解を求めることができます。この本では、進化計算の基礎となる集団的探索の考え方や、既存の収束型アルゴリズムとの違い、さらには発散型アルゴリズムの有用性について説明しています。

また、具体的なアルゴリズムとしては、NEAT、新規性探索、品質多様性、共進化といった代表的なもののほか、CPPNやPOETなどの最新アルゴリズムも取り上げられています。この本は、未来のAI技術を先導するための重要な内容を含んでおり、AIや機械学習に関心のある方にとっては必読の書籍と言えるでしょう。

本書は、詳細なアルゴリズムの解説や実装例、実験結果などを豊富に含んでいます。進化的アルゴリズムの基礎から発散的な探索、共進化による探索など、幅広いトピックが網羅されており、実践的な学習にも役立つ内容となっています

新・明解Pythonで学ぶアルゴリズムとデータ構造 (新・明解シリーズ)

プログラマーなら知っておきたい40のアルゴリズム定番・最新系をPythonで実践!

『新・明解Pythonで学ぶアルゴリズムとデータ構造』は、柴田望洋氏によって執筆されたPythonプログラマ向けの教育用テキストです。この書籍は、アルゴリズムとデータ構造の基礎から応用までを幅広くカバーしており、初心者から中上級者までのPythonプログラマに適しています。

書籍の主要な内容は以下の通りです。
1. 基本的なアルゴリズム
2. データ構造と配列
3. 探索
4. スタックとキュー
5. 再帰的アルゴリズム
6. ソート
7. 文字列探索
8. 線形リスト
9. 木構造

この書籍は、Pythonで実装された136編のプログラム例を通じてアルゴリズムとデータ構造の学習を促進します。これらのプログラムは単なるサンプルではなく、実際に動作するものばかりです。また、理解を助けるために213点の図表が含まれています。

プログラマーなら知っておきたい40のアルゴリズム定番・最新系をPythonで実践! (impress top gear)

『プログラマーなら知っておきたい40のアルゴリズム定番・最新系をPythonで実践!』は、様々なアルゴリズムをPythonで実装し、理解するための本です。この本は、Imran Ahmadによって書かれ、株式会社クイープによって翻訳されました。

本書は、アルゴリズムに関する幅広いトピックをカバーしており、その内容は次のように構成されています。

1. 基本的なアルゴリズム: このセクションでは、ソートや探索などの基本的なアルゴリズムが扱われています。具体的には、バブルソート、挿入ソート、マージソートなどのさまざまなソートアルゴリズムや、線形探索、二分探索などの探索アルゴリズムについて説明されています。

2. アルゴリズムの設計: ここではアルゴリズムの設計に関する基本的な考え方や、分割統治法、動的計画法、貪欲法などのアルゴリズム戦略について詳しく述べられています。

3. グラフアルゴリズム: グラフの表現、ネットワーク分析理論、グラフの探索方法など、グラフに関連するアルゴリズムが解説されています。

4. 機械学習アルゴリズム: 教師なし学習や教師あり学習、ニューラルネットワークなど、機械学習に関するアルゴリズムが含まれています。

5. 高度なトピック: データアルゴリズム、暗号化に関連するアルゴリズム、大規模なアルゴリズムの設計など、より高度なアルゴリズムに関するトピックが扱われています。

本書は、アルゴリズムに関する基本的な知識から応用までを網羅しており、プログラミングに関心がある方々にとって役立つ内容が詰まっています。

プログラミングコンテスト攻略のためのアルゴリズムとデータ構造

『プログラミングコンテスト攻略のためのアルゴリズムとデータ構造』は、渡部有隆、Ozy、および秋葉拓哉によって共著された書籍です。この書籍はプログラミングコンテストに必要なアルゴリズムとデータ構造について詳しく解説しています。内容は、初級者が体系的にアルゴリズムとデータ構造の基礎を学ぶことができるように構成されています。

書籍の構成は、準備編、基礎編、応用編の3部構成となっており、各部はさらに複数の章に分かれています。準備編では、プログラミングコンテストで勝つための勉強法やオンラインジャッジの利用方法などが説明されています。基礎編では、アルゴリズムの基本概念、計算量、さまざまな種類のソートアルゴリズム、データ構造、探索方法、再帰・分割統治法などについて詳しく解説されています。応用編では、高度なデータ構造、高度なグラフアルゴリズム、計算幾何学など、より高度なトピックが取り上げられています。

プログラミングコンテストに参加する人々にとって、重要な知識と技術を提供するものとなっています。また、プログラミングに関心がある初級者にとっても、体系的な学習教材として利用できる内容となっています。

プログラミングコンテストチャレンジブック　～問題解決のアルゴリズム活用力とコーディングテクニックを鍛える～

『プログラミングコンテストチャレンジブック』は、秋葉拓哉、岩田陽一、北川宜稔によって執筆された本で、プログラミングコンテストを通じてアルゴリズムの理解とコーディング技術の向上を目指す内容です。この本は、プログラミングコンテストに参加することでプログラミング能力を向上させることを目標にしており、プログラミングコンテストの問題を使ってアルゴリズムの仕組みや考え方を学ぶことができます。

第2版では、新しいトピックとして「平面・空間を扱う計算幾何」「探索の工夫」「分割統治法」「文字列の扱い」などが追加されています。さらに、難易度別に章が分けられており、初心者から上級者まで対応しています。具体的な内容としては、基礎的な全探索、動的計画法、データ構造、グラフアルゴリズム、計算幾何学などが含まれます。

著者たちは、プログラミングコンテストでの豊富な経験と実績を持ち、それぞれ東京大学大学院に入学し、TopCoder Open、Google Code Jam、ICPC World Finalsなどで活躍しています。

本書はプログラミングコンテストへの参加を目指す人、または既に参加しているがスキルアップを目指す人にとって非常に役立つ一冊となっています。掲載されているソースコードはC++で記述されており、基本的なプログラミング能力があれば理解できるようになっています。

アルゴリズム的思考力が身につく! プログラミングコンテストAtCoder入門

アルゴリズム実技検定公式テキスト[エントリー~中級編]

『アルゴリズム的思考力が身につく! プログラミングコンテストAtCoder入門』は、プログラミングとアルゴリズムの学習に最適な書籍です。この本は、アルゴリズムの基本から応用までを網羅しており、プログラミングコンテストにおけるより高い成績を目指す人々に特に役立つでしょう。

本書には、実際のプログラミングコンテストに類似した多くの実践問題が含まれています。これらの問題に取り組むことにより、読者はアルゴリズム的思考力を効果的に鍛えることができます。また、アルゴリズムに関する基本的な概念や手法について理解を深めることができ、実際のプログラミングコンテストで活かせるスキルを身につけることが可能です。

この書籍は、アルゴリズムを学びたい方や、プログラミングスキルを磨きたい方にとって非常に有益な内容を提供しています。読者は本書を通じてプログラミングスキルを確実に向上させることができ、コンテストでの競争力も高まることでしょう。

アルゴリズム実技検定公式テキスト[エントリー~中級編] (Compass Booksシリーズ)

『アルゴリズム実技検定公式テキスト[エントリー~中級編]』（Compass Booksシリーズ）は、岩下真也、中村謙弘が著し、AtCoder株式会社と高橋直大が監修した、アルゴリズム実技検定のための初の公式テキストです。この本は、アルゴリズム実技検定のエントリーレベルから中級レベルまでの出題範囲を広くカバーしています。

内容としては、プログラミングの基礎知識から始まり、各種アルゴリズムの解説、数学的な問題解決方法に至るまで、アルゴリズム実技検定だけでなく、将来のソフトウェアエンジニアに求められる知識が詳しく説明されています。このテキストを通じて、問題を解く方法だけでなく、高速なプログラムを作成する方法も学べます。

本書の構成は以下の通りです。
1. アルゴリズム実技検定の基本情報
2. 問題の解き方
3. アルゴリズムとコーディング
4. Pythonを使ったプログラミング（エントリー編）
5. 基礎的なアルゴリズム（初級編）
6. 応用的なアルゴリズム（中級編）
7. 得点を増やすための追加的なテクニック

また、Pythonの特徴、基本文法、標準入出力の使い方、整数や小数、文字列の扱い方、配列、条件分岐、繰り返し処理、辞書型など、Pythonプログラミングに関する多くのトピックが扱われています。

著者の岩下真也は、プログラマーとして活動し、競技プログラミングにも精通しています。中村謙弘は、競技プログラミングを通じてプログラミングを学び、現在はソフトウェアエンジニアとして活動しています。監修者の一人、高橋直大は、慶應義塾大学大学院を修了し、AtCoder株式会社の代表取締役社長です。

アルゴリズム実技検定　公式テキスト［上級］～［エキスパート］編

『アルゴリズム実技検定公式テキスト［上級］～［エキスパート］編』は、アルゴリズム実技検定試験「PAST」の公式対策本で、高度なアルゴリズム構築能力の獲得を目指した内容です。この本は、競技プログラミングコンテストサイトAtCoderが主催するアルゴリズム実技検定試験「PAST」を対象としています。

本書の特徴として、発展的なアルゴリズムやデータ構造について詳細に解説されており、過去問を用いた実践的なトレーニングを提供しています。また、サンプルコードはPython言語で記述されています。

内容は以下のように構成されています：

– 序章では、アルゴリズム実技検定と本書の構成、試験要項、Python言語の使用について紹介されています。
– 上級編では、二分探索、動的計画法、頻出テクニック、頻出データ構造・アルゴリズム、ネットワークフロー、セグメント木などが扱われています。
– エキスパート編では、セグメント木上の動的計画法、平面走査、難問へのチャレンジなどが含まれています。

著者には大槻兼資、杉江祐哉、中村謙弘が名を連ね、監修はAtCoder株式会社代表取締役社長の高橋直大が務めています。それぞれの著者は競技プログラミングの分野で豊富な経験と実績を持ち、読者に深い知識を提供しています。

ゲームで学ぶ探索アルゴリズム実践入門～木探索とメタヒューリスティクス

『ゲームで学ぶ探索アルゴリズム実践入門～木探索とメタヒューリスティクス』は、青木栄太著による探索アルゴリズムに関する入門書です。この本は、ゲームAIの技術要素に焦点を当て、探索技術とそれを支えるアルゴリズムの重要性や魅力を解説しています。

本書は、以下のような内容で構成されています／

1. 開発環境の準備：Windows Subsystem for Linux（WSL）のインストール、C++開発環境のセットアップなどが含まれます。

2. 文脈のある一人ゲームに使いたい探索アルゴリズム：サンプルゲーム「数字集め迷路」の紹介、貪欲法（Greedy）、ビームサーチ、Chokudaiサーチなどの探索アルゴリズムの特徴と実装方法が説明されています。

3. 文脈のない一人ゲームに使いたい探索アルゴリズム：「オート数字集め迷路」の紹介、山登り法、焼きなまし法などのアルゴリズムが解説されています。

4. 交互着手二人ゲームに使いたい探索アルゴリズム：「交互着手数字集め迷路」の紹介、MiniMax法、AlphaBeta法、反復深化、原始モンテカルロ法、MCTS（モンテカルロ木探索）などが含まれています。

5. 同時着手二人ゲームに使いたい探索アルゴリズム：「同時着手数字集め迷路」の紹介やDUCT（Decoupled Upper Confidence Tree）などの探索アルゴリズムが解説されています。

6. よりよい探索をするためのテクニック：壁有り数字集め迷路の紹介、評価関数の設計、多様性の確保方針、高速化テクニックなどが含まれています。

7. 実際のゲームへの応用：コネクトフォーをプレイするAIの実装や盤面のビットボード化による高速化などが紹介されています。

この本は、ゲームAIや探索アルゴリズムに興味がある読者にとって、理解を深めるのに役立つ内容が豊富に含まれています。実際のゲーム開発やプログラミングコンテストでの応用にも役立つでしょう。

データ構造とアルゴリズム: 上達のための基本・常識