algorithm とは何ですか？

Question

algorithm とは何ですか？

Accepted Answer

**Algorithm** は、input を desired output に変換する、有限で明確に定義された step の sequence です。評価軸は **correctness**（常に正しい答えを出すか）と **efficiency**（time と memory をどれだけ使うか）です。

## 考え方

有効な algorithm は *unambiguous*（各 step が明確）、*finite*（終了する）、そしてすべての valid input に対して *correct* な result を出す必要があります。

## 例

```python
# list 内の最大値を見つける
def find_max(nums):
    if not nums:
        return None          # empty input を扱う
    largest = nums[0]        # 最初を最大と仮定
    for n in nums[1:]:       # 残りを scan
        if n > largest:
            largest = n      # より大きい値を見たら update
    return largest

find_max([3, 9, 2, 7])       # -> 9
```

これは各 element を 1 回ずつ訪れます。

## Complexity

- **Time:** O(n) — n elements を 1 pass。
- **Space:** O(1) — extra variable は 1 つだけ。

## いつ重要か / pitfalls

同じ問題でも cost の異なる algorithm が多数あります。edge cases（empty input、single element、duplicates）を必ず確認します。correctness はそこで壊れがちです。

## なぜ重要なのか

algorithm は software の problem solving の core です。同じ answer を出す program でも、一方は何千倍も速いことがあります。correctness と efficiency の両方で考えることが、test case で動くだけの code と scale する code を分けます。technical interview と system design discussion の共通言語でもあります。