【アルゴリズム】単純挿入ソート｜基本情報技術者科目B対策

2023年4月から基本情報技術者の試験制度が変更されたものの科目B（旧：午後問題）の重要さは変わりません。

出題方式は「多肢選択式」で以前と同じですが、データ構造及びアルゴリズムが8割、情報セキュリティが2割の割合で出題される点が大きく変わっています。

合格基準点は600点以上/1000点満点中、つまり6割以上取れれば合格になります。

そんな科目Bのデータ構造及びアルゴリズムについて、基本となるソートの問題について考えてみましょう。

ソート（整列）とは？？
単純挿入ソートとは？？
どんなときに使う？
単純挿入ソートの実装例（プログラム）
まとめ

ソート（整列）とは？？

ソートとは、複数のデータが並んだ列を、何らかの順序に基いて順番通りになるよう並べ替える(整列させる)こと。
数値を大きい順または小さい順に並べたり、文字をアルファベット順や五十音順に並べたり、日時を古い順または新しい順に並べ替えることが該当する。

また、コンピュータによるデータ処理でソート（整列）手順を定式化したアルゴリズムをソートアルゴリズムと言っています。

ソートアルゴリズムにも種類があり、場面に応じた使い分けが必要です。

＜ソートアルゴリズム例＞

・単純交換ソート（バブルソート）

・単純選択ソート

・クイックソート

・ヒープソート　　等

単純挿入ソートとは？？

単純挿入ソートとは、「着目要素をそれより先頭側の適切な位置に"挿入する"作業を繰り返してソートする」という整列手順・ソートアルゴリズムのことを指します。

例えば、リストを昇順に整列させる手順の場合、下記のようになる。

１．整列されていないデータの中から値を1つ取り出す。
２．取り出した値を整列されたデータの適切な位置に挿入する。
３．手順1〜2を繰り返して"整列されていないデータ"を

　 "整列されたデータ"に全て移動させる。

どんなときに使う？

単純挿入ソートは、単純交換ソート（バブルソート）と同様にシンプルなアルゴリズムです。

データが少量のとき、処理は高速ですが、クイックソートやマージソートなどに比べれば遅い。

単純挿入ソートの実装例（プログラム）

実装例は下記です。

Web上で実際にプログラムを動かすことができるサイトがあります。

色々プログラムをいじってみましょう！

Online PHP/Java/C++... editor and compiler | paiza.IO

＜実装例＞

import java.util.*;

public class Main {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        int[] data = {1, 4, 3, 7, 5, 2, 6};
        int min = 0;

        //単純挿入ソートのプログラム（コメント）
        for(int i=0; i < data.length; i++) {
            int tmp = data[i];
            int j =i-1;
            while(j >= 0 && data[j] > tmp) {
                data[j+1] = data[j];
                j--;
            }
            data[j+1] = tmp;
        }

        //配列を表示させるプログラム（コメント）
        for(int i = 0; i < data.length; i++) {
            System.out.println(data[i]);
        }
    }
}