【情報I】バブルソートが動かせない人へ。現役エンジニアが図でひとつずつ解説

こんにちは！オンライン家庭教師のこばやしです。普段はフリーランスのITエンジニアとして働きながら、中高生に「情報I」「理系数学」「英語」を教えています。

情報Iで登場する「バブルソート」。並べ替えのアルゴリズムですが、「手順が頭の中でこんがらがって、トレース問題で間違えてしまう」という方が本当に多いです。

でも、間違える原因ははっきりしています。頭の中だけで処理しようとしているからです。バブルソートは、一手ずつ図に書いて追いかければ、必ず正しく解けます！　今日はその追い方を、ていねいに見ていきましょう。

■ バブルソートは「隣同士を比べて交換」の繰り返し

まず、バブルソートがやっていることは、実はとてもシンプルです。隣り合う2つを比べて、順番が逆なら入れ替える。これを繰り返しているだけなんです。

「大きい数を右に寄せたい」なら、左から順に隣同士を比べて、左のほうが大きければ入れ替える。端まで行ったら、また最初から。やっていることはこれだけ、と分かると、少し気が楽になりませんか。

■ コツは「一手ずつ、図でトレースする」

ここが一番大事なポイントです。バブルソートは、絶対に頭の中だけでやってはいけません。

紙に数字を並べて書き、「今どことどこを比べている？」を矢印で示しながら、一回ずつ交換を追っていく。地味ですが、これが最も確実です。遠回りに見えて、実はこれが一番の近道なんです！

■ なぜ"バブル（泡）"と呼ぶのか

ところで、なぜ「バブル（泡）」ソートという名前なのでしょうか。

それは、大きい数が、まるで水中の泡がポコポコと浮かび上がるように、少しずつ端へ移動していくからです。この様子をイメージすると、アルゴリズムの動きが頭に残りやすくなります。名前の由来を知ると、ぐっと親しみがわいてきますよね。

■ 現場のプロも「一歩ずつ確かめる」

「そんな一手ずつなんて、プロはやらないのでは？」と思うかもしれません。でも実は逆で、私たちエンジニアこそ、複雑な処理は必ず一歩ずつ確かめます。

金融決済システムのような、絶対に間違えられない場面では、「たぶん合っているだろう」は通用しません。一つひとつ、確実に。この姿勢は、試験のトレース問題を解くときとまったく同じです。

■ 「一手ずつ分解すれば必ず追える」という姿勢

複雑に見える処理も、一手ずつ分解すれば必ず追いかけられる。この姿勢は、バブルソートに限らず、あらゆる難しい問題に立ち向かうときの武器になります。慌てず、一歩ずつ。それだけで、解ける問題はぐっと増えます。

私の授業では、必ず紙に配列を書いて、一回ずつ交換を追ってもらいます。手を動かすことで、「動かせない」が「動かせる」に変わっていきます。

「並べ替えの手順で、いつも途中で分からなくなる」

「トレース問題になると手が止まってしまう」

そんな方は、ぜひ一度体験授業にいらしてください。「動かせない」が「動かせる！」に変わる瞬間を、一緒に体験しましょう！

【プロフィール】

こばやし｜納得感を大切にするフリーランスエンジニア

北海道大卒。約10年間にわたり金融決済システムなどの基幹開発に携わった後、フリーランスのエンジニア・IT講師として独立。企業の新人IT研修のメイン講師も務めるプロが、「仕組みから理解する」論理的な指導を行います。