初心者必見！プログラミングの考え方とコツを押さえて効率的に学ぼう

コードを暗記するだけではなかなか上達しないと感じたことはありませんか？プログラミングをマスターするためには、知識の積み重ねだけでなく「考え方」や「問題解決のアプローチ」が重要です。

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今回は、プログラミング初心者や中級者に向けて、論理的思考を鍛える方法や、コーディングをスムーズに進めるためのコツをわかりやすく紹介します。

プログラミングの基本的な考え方

まずはプログラミングの基本的な流れから見ていきましょう。

要件定義

要件定義とは、主に次のようなことを明確にする段階です。

・開発するソフトウェアが何を達成すべきか
・どのような機能が必要か
・ユーザーにどのような価値を提供するのか
など

クライアントやユーザーの意向を確認しながら、ソフトウェアの目的や期待される結果を詳細に把握します。さらに、制約条件やリスク、予算、納期なども考慮に入れます。

要件定義が適切に行われれば、後のミスや手戻りを大幅に減らすことができ、プロジェクトの成功率が高まります。

内外部設計

この段階ではソフトウェアの具体的な設計を行います。内部設計は、システム内部の動作や構造を詳細に定義する工程です。技術者や開発者の視点で行ないます。

内部設計の例
・データベース設計
・アルゴリズム設計
・クラス設計（オブジェクト指向設計）
・エラーハンドリング設計
など

外部設計は、システムの機能や操作性をユーザー視点で定義する工程です。

ユーザーインターフェースや外部システムとのインターフェースなど、システムがどのように見えるか、どのように操作されるかを考慮します。

外部設計の例
・ログイン画面や入力フォームのデザイン
・ユースケース設計
・API仕様書の作成
・データフローダイアグラム（DFD）

コーディング

コーディングとは、設計書に基づいて実際にプログラムを書く作業です。

プログラマーは選択したプログラミング言語を使用して、ソフトウェアの機能をひとつずつ実装していきます。この段階では効率的で保守性の高いコードを書くことが重要です。

また、変数やメソッドには適切な名前を付け、コメントを適宜挿入して、他の開発者でも理解しやすいコードを心がけます。

テスト

テストは、開発したソフトウェアが正しく動作して要件を満たしているかを確認する重要なプロセスです。

テストの種類はさまざまです。たとえば、単体テストでは個々の機能やモジュールが正しく動作するかを確認し、結合テストでは複数のモジュールを組み合わせた際の動作を検証します。

想定外の入力や操作に対しても適切に動作するかどうかも確認します。バグや不具合が見つかった場合は、修正をして再度テストをします。

プログラミングの考え方がわからない場合はアルゴリズム的に考える

プログラミングで重要なのは、問題をどうやって解決するかを順序立てて考えることです。この手順を「アルゴリズム」と呼びます。

アルゴリズムの具体的な要素を詳しく見ていきましょう。

アルゴリズムを動かす要素「順次処理」「繰り返し」「条件分岐」

アルゴリズムを動かす基本的な要素は、「順次処理」「繰り返し」「条件分岐」の3つです。

「順次処理」は最も基本的な要素で、指示された手順を上から順番に実行していく処理方法です。料理のレシピのように、ひとつひとつの手順を順番に実行していくイメージになります。

「繰り返し」は、同じ処理を複数回実行する仕組みです。たとえば、100個のデータを処理する場合、同じ処理を100回手動で書くのではなく、繰り返し構文を使用することで効率的に実装できます。プログラミングでは、for文やwhile文などの繰り返し構文を使って繰り返しを実現します。

「条件分岐」は、特定の条件に基づいて処理を変える仕組みです。「ある値が10より大きければAの処理を行ない、そうでなければBの処理をする」というような処理です。プログラミングでは、if文やswitch文などの条件分岐構文を使います。

日常生活におけるアルゴリズム的な考え方の例

アルゴリズムは難しそうに感じるかもしれませんが、日常生活の中にも多くのアルゴリズム的な考え方があります。

たとえば、朝の準備routine（ルーティン）は典型的なアルゴリズムの例と言えるでしょう。起床してから家を出るまでの一連の流れを考えてみます。

・「目覚まし時計が鳴ったら」起床する（条件分岐）
・その後顔を洗い→歯を磨き→服を着る（順次処理）
・この手順は、基本的に毎日ほぼ同じ順序で繰り返される（繰り返し）

料理をする際のレシピもアルゴリズムの一種と言えます

・材料を準備して手順に従って調理を進める（順次処理）
・「玉ねぎが透き通るまで炒める」という指示は条件が満たされるまで同じ操作を繰り返す（繰り返しと条件分岐の組み合わせ）

アルゴリズムは特別なものではなく、無意識のうちに日々実践している考え方です。プログラミングにおけるアルゴリズムも、基本的には同じ考え方の応用と言えます。

プログラミングの考え方を上達させる方法

プログラミングの考え方がわからないときは、論理的思考と分解を意識しながら、疑問を持つ姿勢を保ちながらステップバイステップで進めることが大切です。

それぞれ詳しく解説します。

論理的思考と分解の重要性

プログラミングは複雑な問題をそのまま解決しようとするのではなく、小さなパーツに分解して取り組むのが基本です。

例
Webアプリケーションを作る場合、ユーザーインターフェースの設計、データベースの構築、バックエンドの処理など各機能を個別に考える。

疑問を持つ姿勢を大切に

コードを書いているときやエラーが発生したとき、疑問を持たずに進めてしまうと問題の本質を見逃してしまいます。

「このコードはどのように動いているのか？」
「他にもっと効率的な書き方はないか？」
「このアルゴリズムが適切である理由は何か？」

このような疑問を持てば、新しい解決方法やスキル向上のきっかけにもなります。

ステップバイステップで進める

コードを一気に完成させるのは、なかなか難しいものです。プログラムを構築する際には、ステップバイステップで進め各段階で確認しながら進みましょう。

具体的な方法
1.小さな機能を一つずつ作成する
2.それぞれの機能が正しく動作するかテストする
3.問題があれば、その場で修正して再確認する

プログラミングの考え方でよくある失敗と回避方法

プログラミングを学ぶ過程では、誰もが1度は同じような失敗を経験します。ただ、このような失敗は避けられないものではありません。少しの工夫で回避することが可能です。

ここでは、直面しがちなミスと対処法を解説します。チェックリストで簡単にわかるようになっているので、ぜひ参考にしてください。

ありがちなミスのチェックリスト

• 問題を1度に解決しようとする


• エラーメッセージを無視する


• コピーペーストの多用

・大きな問題は小さなパーツに分解したうえで、ひとつずつ順番に解決しましょう。

・エラーメッセージを読まずに慌ててコードを書き直すのもNGです。エラーメッセージをじっくり読み、その意味を理解しましょう。

・他人のコードをそのままコピーペーストして使うと、自分の理解が追いつかなくなります。コピーする前に内容を理解して、自分の言葉で説明できるようにしましょう。

コードが動かないときのチェックリスト

• スペルミスやタイプミスを確認する


• 論理エラーに注意する

・見落としがちなスペルミスやタイプミスがプログラムの動作を妨げることも多いです。変数名や関数名が正しいかどうかも確認しましょう。

・コードがエラーを出さずに実行されていても、期待通りの動作をしない場合は論理エラーが原因です。コードの流れと条件式を再チェックしましょう。

初心者がプログラミングの考え方を学ぶ方法

独学がプログラミングスクールを利用するかのどちらかになります。それぞれのメリットとデメリットを詳しく見ていきましょう。

独学

独学は自分のペースで学習を進められる柔軟性が高い方法です。YouTubeの無料講座や書籍を活用すれば、プログラミング言語の基本的な文法や構造を理解していきます。

独学で実践的なスキルの習得したい場合は、小さなプロジェクトへの取り組みが効果的です。たとえば、簡単な計算機やゲームを作成すれば、学んだ知識を応用する機会を得られます。

プログラミングコミュニティへの参加も重要です。オンラインフォーラムやSNSグループなどでは、疑問点を解決したり、新しい視点を得たりすることができます。

ただし、自己管理能力と強い意志は必要です。明確な目標を設定したうえで、定期的に学習の進捗を振り返る必要もあるでしょう。

プログラミングスクール

プログラミングスクールは体系的なカリキュラムと専門家のサポートを受けられるので、考え方やコツを効率的に学べます。

多くのスクールでは業務で使用されているツールや開発環境が用意されているので、実務に直結したスキルの習得も可能です。

専門的な知識を持つ講師から直接指導を受けられるのも大きなメリットと言えます。卒業後のキャリアサポートも充実しているスクールを選べば、ポートフォリオの作成支援や就職先の紹介など、学んだスキルを実際の仕事に活かしやすくなります。

プログラミングスクールのデメリットは、受講料と固定的なスケジュールです。しかし、短期間で集中的に学習できるのは大きなメリットと言えます。

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まとめ

プログラミングの考え方を習得するのは難しいように感じられますが。日常的に使っている考え方とそれほど変わりはありません。

スキルの向上は独学でも可能ですが、短期間で習得したい場合はプログラミングスクールの利用も検討してみましょう。