【6日でできるPHP入門】プログラミングの考え方

プログラミングは「言語」や「記法」だけでなく、考え方発想の整理がとても重要です。
どの言語を使う場合でも、「データ」と「アルゴリズム」、それらをどのように扱うかという視点が不可欠です。
 この記事では、料理や日常生活の例に例えながら、プログラミングの基本となるアルゴリズムやデータ構造、フローチャートによる考え方について図や表でわかりやすく解説します。

1.プログラミングの基本構造と発想

1.1. アルゴリズムとデータ構造の関係

プログラミングは、「何をどう処理するか」を設計する作業です。
この2つの観点が常にセットで登場します。

例えプログラミングでの意味
材料データ(扱う情報や数値、文字列)
調理手順アルゴリズム(処理手順や流れ)

料理のレシピで例えると

  • 材料リスト → データ構造
  • 作り方(手順)→ アルゴリズム

1.2. アルゴリズムとデータ構造の具体例

アルゴリズムの例(料理の手順)

  1. たまねぎを3~4cmに切る
  2. じゃがいも・にんじんを一口大に切る
  3. 材料を鍋で炒める
  4. 水とカレー粉を加えて煮込む

データ構造の例(学生管理)

学籍番号学年クラス名前
2501313組佐藤隆
2401422組山田花子

同じ構造で複数のデータをまとめて管理できる仕組み=データ構造です。

2.アルゴリズムの基本

2.1. アルゴリズムとは「問題解決の手順」

アルゴリズムは「目的を達成するための明確な手順」です。
たとえば、

  • 買い物リストから必要な品物を見つける
  • 数字の並びを小さい順に並べる
  • データベースから特定の条件のデータだけ抜き出す
    など、日常生活にもアルゴリズム的思考があふれています。

問題解決の流れ

問題

処理手順(アルゴリズム)

解決

2.2. フローチャートによるアルゴリズム表現

フローチャートは、アルゴリズムの流れを図で表す手法です。

図形意味
矢印処理の流れ
長方形何らかの処理
丸型長方形開始・終了
菱形判断・分岐
台形ループ開始/終了

サンプルフローチャート

  • 1~100の乱数を発生
  • 値が5以上なら値を出力
  • 50未満なら「HelloWorld」と表示
[開始]
  ↓
[1~100の乱数発生]
  ↓
[値が50以上か?]──[Yes]──→ [値を出力]
    │
   [No]
    ↓
["HelloWorld"表示]
  ↓
[終了]

3.アルゴリズムの三大処理

3.1. 順次処理・分岐処理・繰り返し処理

アルゴリズムには、以下3つの基本パターンがあります。

処理名説明図解イメージ
順次処理順番に一つずつ処理を実行する。処理1 → 処理2 → 処理3
分岐処理条件によって処理の流れが分かれる。条件 → Yes/Noで分岐
繰り返し処理条件を満たす間、同じ処理を繰り返す。[条件]→[処理]→[条件]…

これらの組み合わせですべてのプログラムが作られています。
この考え方を「構造化プログラミング」といいます。

4.データ構造の発想と活用

4.1. データ構造の実例

データ構造は、情報を効率よく管理・利用するための「箱の形」のことです。

例1:郵便番号の構造

  • 1桁目:都道府県
  • 2~3桁目:市町村
  • 4~7桁目:地域

例2:学生データ管理

  • 学籍番号・学年・クラス・名前
    こうした属性で学生情報を一括管理できるように設計します。

まとめ

プログラミングの考え方は「何をどうやって処理するか?」を設計する力です。
アルゴリズム(手順)とデータ構造(情報の整理)が両輪となり、これらを組み合わせてあらゆる問題に対応します。
フローチャートや構造化プログラミングの視点を持つことで、効率よく、分かりやすいプログラムを作る土台ができあがります。