「アルゴリズム」の過去問(テクノロジ・37問+午後7大問)

1. この分野は何か

アルゴリズム分野は、特定の問題を解決するための計算手順（アルゴリズム）と、データを効率よく管理・格納するためのデータ構造を扱う領域です。
配列やリスト、木構造（2分探索木など）、ハッシュ表といったデータ構造の特性を理解した上で、ソート（整列）や探索のアルゴリズムがどのように動作するのか、またその処理効率（計算量：オーダー）がどのように評価されるのかを学びます。

2. 実際の出題のされ方

午前問題では、データ構造の動作過程やアルゴリズムの定義を問う問題が幅広く出題されます。

• データ構造: 「2分探索木」の図が示され、特定のノードを追加・削除した際の変化や、データの巡回結果（行きがけ順、帰りがけ順など）を問う問題が出題されます。
• ハッシュ表: ハッシュ関数 $h(x) = x \bmod n$ を用いてデータを格納する際、シノニム（衝突）が発生する条件や、その解決手法（オープンアドレス法やチェイン法）についての知識が問われます。
• ソート・探索: バブルソートやクイックソートなどの整列アルゴリズムの手順を説明した文から、該当するアルゴリズム名を選択させる問題や、フローチャートの空欄穴埋めなどが定番です。逆ポーランド表記法のスタック操作に関してもここで出題されることがあります。

3. 学習のポイント

アルゴリズムは暗記ではなく「処理のトレース（追跡）」ができるかどうかが鍵になります。

• 図を描いて動かす: 2分木やリストのポインタ操作、ハッシュ表へのデータ追加などは、頭の中だけで考えず、実際に紙に図を描いてデータがどう遷移するかを確認しましょう。
• 代表的なアルゴリズムの比較: クイックソート、マージソート、ヒープソートなどの各種整列アルゴリズムについて、最良・最悪時の計算量（$O(n \log n)$ や $O(n^2)$）と、安定なソートかどうかの違いを比較表で整理しておくことが得点に直結します。
• フローチャートの読み解き: ループの終了条件や変数の初期値に注目し、極端な値（最小値や最大値）を入力した場合に意図通りに動作するか検証する癖をつけましょう。

4. 間違えやすいところ

ハッシュ表に関する問題で、衝突（シノニム）が発生した際の処理フローを読み違えるミスが多く見られます。関数が返す値が単純なインデックスなのか、それともポインタなのかを正確に区別する必要があります。
また、2分木の探索順序（深さ優先探索の「先行順」「中間順」「後行順」）の名前と走査ルールを混同しやすいため、「どのタイミングで自身のノードを訪問（出力）するか」というルールを明確に区別して覚えておきましょう。