配列とは
プログラミングに関係する専門用語である配列とは、複数のデータをひとつの変数にまとめて格納できるデータ型のことです。
たとえば、同じ型のデータを複数扱う場合に便利で、それぞれのデータには番号（インデックス）を割り振って管理します。
配列を使うことで、同じ処理を繰り返す場合でも変数の名前を毎回変えずに済み、コードを簡潔にすることができます。
配列は多くのプログラミング言語で利用されている基本的な概念のひとつです。
配列でできること
配列でできることは以下の通りです。
データを一括処理できる
配列を使うことで、同じ種類のデータを一度に扱うことができます。たとえば、100個の数値データがある場合、1つずつ処理するのではなく、配列を使って一括処理できます。
データの取り出しが容易
配列には添え字がついており、添え字を指定することでデータを取り出すことができます。たとえば、10個の文字列データがある場合、3番目のデータを取り出す場合は、「配列名[2]」とするだけで取り出せるので便利です。
ソートや検索が容易
配列を使うことで、データのソートや検索が簡単にできます。たとえば、配列に格納されている数値データをソートする場合、配列を並び替えるだけで簡単に実現できます。また、配列内に検索したいデータが含まれているかどうかを調べる場合も、繰り返し処理を使って配列の中を探索するだけで簡単に実現できます。
配列の学習・勉強方法
配列の学習・勉強方法は以下の通りです。
配列とは何かを理解する
配列は、同じ型の複数の要素をひとつの変数に格納するデータ構造です。まずは、この基本的な概念をしっかりと理解しましょう。
配列の宣言と初期化方法を学ぶ
配列を使用するためには、まず配列の宣言と初期化方法を学ぶ必要があります。配列を宣言する際には、配列の型と配列の名前、そして配列の要素数を指定します。
配列の操作方法を学ぶ
配列には、要素の追加・削除・更新などさまざまな操作方法があります。これらの操作方法を理解し、実際に手を動かして練習することで、配列の操作に慣れていきましょう。
配列のメリット
配列のメリットは以下の通りです。
データの管理が容易になる
配列は複数のデータをひとつの変数で管理できるため、データの追加や削除が容易に行えるのがメリットです。
処理速度が向上する
配列は複数のデータを連続して保存するため、データの検索や処理が高速に行えます。また、メモリの利用効率も良いため、大量のデータを扱う場合にも効果を発揮します。
ただし、データのソートや検索において、配列のサイズや要素の並び順によって処理速度が変化することに留意する必要があります。特に大規模なデータセットや高速な検索が必要な場合には、ほかのデータ構造やアルゴリズムを検討することも重要です。
プログラムの記述が簡単になる
配列は同じ種類のデータをまとめて扱えるため、プログラムの記述が簡単になります。また、配列を使うことで、同じ処理を繰り返す必要がある場合にも簡潔なコードを書くことができます。
ただし、C言語やJavaなどのプログラミング言語では、配列の要素数を事前に決める必要のあるので動的なデータの追加や削除には制約があります。
配列のデメリット
配列のデメリットは以下の通りです。
配列のサイズを変更できない可能性がある
配列を扱うプログラミング言語次第では、一度宣言した配列のサイズは変更できず新しいサイズで再度宣言する必要があります。このような言語では、配列のサイズを動的に変更することはできません。
メモリの無駄遣いを招くことがある
要素数を動的に変更できるプログラミング言語で配列を利用する場合、宣言した配列の要素数よりも大きな値を格納することで、余分なメモリが無駄に使用されるデメリットが生じます。
要素の追加や削除が効率的ではない
配列の中間に新しい要素を追加する場合、後続の全ての要素を1つずつずらす必要があります。また、逆に要素を削除する場合は、削除したい要素以降の全ての要素を1つずつ前に詰める必要があります。このため、大量の要素を頻繁に追加・削除する場合には、別のデータ構造が適しています。
配列の例
配列の例は以下の通りです。
文字列配列
文字列を複数扱う際に使用される配列です。たとえば、名前のリストや住所のリストなどが挙げられます。
数値配列
数値を複数扱う際に使用される配列です。たとえば、テストの点数や月ごとの気温などが挙げられます。
多次元配列
2次元以上の配列で、表形式のデータを扱う際に使用されます。たとえば、複数の人のテストの成績を管理する表や、地図データなどが挙げられます。
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