あなたは、「競技プログラミング」を知っていますか？
「プログラミングが競技になる」ということがピンと来ないという方も多いでしょう。実は競技プログラミングは世界中で開催されており、日本でも多くの方が挑戦しています。
そこで本記事では、初心者向けに競技プログラミングとは何かについてまとめました。
この記事を読めば、競技プログラミングの魅力・参加方法・実力を上げるコツなどが分かり、プログラミング初心者におすすめの理由も分かるでしょう。
本記事を通して興味が湧いたなら、ぜひ競技プログラミングを始めてみてください。
※記事内の情報は2023年10月執筆時点の内容です。最新情報は公式サイト等でご確認ください。
この記事の目次
競技プログラミングとは
競技プログラミングとは、いかに課題を解決するプログラムをスピーディーに正確に記述するかを競うプログラミングコンテストの総称です。
プログラミングコンテストには、アルゴリズム・ゲームAI・セキュリティ・データマイニングなどの様々なジャンルがあります。この中で、代表的なジャンルはアルゴリズムです。
エンジニアはもちろん、パズルが好きな方や数学が得意な方にもおすすめです。一般的な競技プログラミングでは問題が複数出題される場合が多く、正解数が多い方が勝ちます。
正解数が多い場合は、よりスピードが速い方の勝ちとなります。これは、まるでスポーツのようではないでしょうか。
「競技プログラミングとe-Sportsは同じ」という方がいらっしゃるのも納得です。以下で、競技プログラミングについて簡単に解説していきます。
- 競技人口について
- 実務のプログラミングとの違い
- 「Google Code Jam」の開催で一気に話題になった
競技人口について
競技プログラミングの競技人口は、全体の人口から考えれば残念ながら多くはないです。
参加者が1万人を超えるAtCoderを主催する高橋直大さんの「chokudaiのブログ」によると、AtCoderを利用する方は週に300人から600人（2015年時点）とあります。
AtCoderは、オンラインで参加可能なプログラミングコンテストを開催する日本のWebサイト。
2022年時点で約132万人以上いるとされる、日本のITエンジニア。もちろん、この中の全部の方がコードを記述するわけではありません。
それを踏まえ、コードを記述するエンジニアの中で1万人がAtCoderを利用していると考えると、決して少ない数字ではないでしょう。
実務のプログラミングとの違い
実務で行うプログラミングと競技プログラミングにはどのような違いがあるのでしょうか。
実務ではクライアントの要望から作成した仕様書に従ってプログラミングを行い、正確なシステム構築のスキルが必要となります。
競技プログラミングは、制限時間内に与えられた問題を解決するプログラムを記述します。
そのため、実務のプログラミング以上にスピードがとても重要になるのです。
プログラミングを利用して、いかにパズルをスピーディーに解くかというゲームを想像していただくとわかりやすいでしょう。
発想力の豊かさとスピーディーなコーディングが必要不可欠です。根本的には、どちらもプログラミングなので同じです。
ただ、仕事の内容によって使うプログラミング言語も違うため、「競技プログラミングの能力の高さ」がそのまま「プログラマーとしての能力の高さ」とは言えません。
しかし、競技プログラミングに取り組むことでプログラミングのスキルだけでなくアルゴリズムへの理解などが深まります。それは、さまざまな面で実務に役立つでしょう。
競技プログラミングの良い所は楽しいだけじゃなく実務にも活かせることだと思っていて、競プロを始めてから複雑な処理がシンプルにサクッと書けるようになったし、計算量の勘が効くようになったおかげで、システム設計の方でも注力すべきボトルネックが見えてくるようになったり、実感するところは多い。
引用元：na_o_ysのブログ
「Google Code Jam」の開催で一気に話題になった
出典元：Google Code Jam
そして2018年4月8日には、世界的なプログラミングコンテストである「Google Code Jam」がスタートしました。
X（旧Twitter）上では、予選を通過した競技プログラマーの喜びの声も見られました。
Google Code Jamが2022年まで続き、日本人プログラマーが上位に入る年もあり、度々注目を集めました。しかし2023年2月22日には、Google Code Jamの廃止が発表。
それでも、国内外を問わず競技プログラミングを積極的に開催する動きが見られているので、今後の動向にも目が離せません。
競技プログラミングの魅力・メリット
ここでは、競技プログラミングに取り組むことで得られるメリットを4つ紹介します。
- プログラミングのスキル向上に役立つ
- プログラミングを楽しみながら学べる
- 就職に有利になる場合も
- 賞金が出る大会もある
プログラミングのスキル向上に役立つ
競技プログラミング に取り組むと、イメージするプログラムを素早く記述できるようになります。それにより、実務でもスピーディーにプログラムの実装ができるでしょう。
そして、競技プログラミングは数学的な考え方でロジカルに課題の解決を目指します。それにより、さまざまなアルゴリズムが理解できます。
また、そのアルゴリズムによって手を動かしてプログラムを構築するので、アルゴリズムの活用方法まで身につけれられるのです。
また、多くのプログラミングコンテストでは、問題に対する他の人が記述したコードも見れます。
自分だけでなく、問題に対する様々な人の色々な考え方を知ることはプログラミングを学習する上でとても重要です。
これは、実務におけるプログラミングのスキルの上達につながるでしょう。
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プログラミングを楽しみながら学べる
競技プログラミングは、自分の実力が結果として明確にあらわれるので学習の効果が実感できます。学習の結果、今まで以上に良い成績が残せればやはりうれしいものです。
仕事の業務に直結する方はもちろん、趣味でプログラミングを学びたい方もモチベーションを保ちながら学べるでしょう。
初心者の方はプログラミングの学習に対するモチベーションを保ち続けていくことが、難しい場合もあります。
理解できない部分や不明な内容が多ければ、挫折してしまうこともあるでしょう。他の人にすぐに質問ができない環境や独学であればその可能性はさらに高くなります。
そのため、楽しみながら学習が続けられる競技プログラミングは、プログラミングの初心者や入門にもとてもおすすめです。
就職に有利になる場合も
競技プログラミングと実務のプログラミングに違いはあります。しかし、競技プログラミングで結果を残せれば、就職が有利になる場合もあります。
実際に、ドワンゴは「ドワンゴの挑戦状」という採用につながる可能性もあるプログラミングコンテストを実施した実績も。
このプログラミングコンテストは賞金も出ますので、就職先を探している競技プログラマーの方は参加してみてはいかがでしょうか。
また、Google Code Jam（2023年現在は廃止）など海外のプログラミングコンテストで入賞すれば、様々な企業からの仕事のオファーを得られる可能性もあるでしょう。
このように、競技プログラミングは就職や仕事を得る上で役立つこともあります。
また、転職を考えている社会人の方も競技プログラミングをはじめてみてはいかがでしょうか。
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賞金が出る大会もある
競技プログラミングには実益もあります。例えば「天下一プログラマーコンテスト」のように、優秀な成績をおさめた方には、賞金が出る大会もあるのです。
面白いだけでなく、目指すべきわかりやすい目標があると学習も格段に楽しくなるでしょう。
その他にも、パズルやクイズの答えがわかった時と同じで問題に対する解決策を見つけた時の気持ち良さも魅力です。
そのため、プログラミングの知識がない方でも、そのような問題を解く爽快感が好きという方には競技プログラミングにぜひ挑戦してみてください。
もちろん、スキルがあってプログラミングのコードを入力するのがとにかく好きという方にも、競技プログラミングはもちろんおすすめ。
競技プログラミングで使えるプログラミング言語
競技プログラミングで人気が高いのはC++とJavaです。その他にもアップデートや業務との兼ね合いにより、使う方が増えている言語もあります。
以下では、競技プログラミングでおすすめのプログラミング言語である「C++」「Python」「Java」「JavaScript」について紹介します。
主流はC++
競技プログラミングで主流となっているプログラミング言語「C++」。他の言語よりも実行速度が早く、スピードが求められるソフトウェアに用いられます。
企業でも採用されることが多く、この言語を覚えるとシステム開発においても役立つでしょう。
C言語の上位互換のプログラミング言語ですので、記述がシンプルなC言語を覚えてからC++を習得するという方法もおすすめです。
Python
「Python」は競技プログラミングで近年使われることが増えており、実際の開発現場の需要も高い人気のプログラミング言語です。
その背景としては、先端技術である機械学習やデータ分析などでPythonが使われているため、学びたい人が多いことがあげられます。
競技プログラミングをやる上で、実務にも役立てたいと考える方の多さが伺えます。
実行速度はC++と比較すると遅いですが、コードの記述がシンプルでわかりやすいので、プログラミング初心者の方におすすめの言語です。
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Java
Javaは、C++と並んで競技プログラミングで多く用いられているプログラミング言語です。Javaを仕事で使っているという方もいらっしゃるのではないでしょうか。
普段からなじみがあるという方は、競技プログラミングにおいてもそのままJavaを使うケースが多く見られます。
実行速度はC++よりやや遅い程度。複数の処理を行えるメソッドが利用できる点が、競技プログラミングにおいても便利です。
JavaScript
WebサイトやWebサービスで使われることが多い「JavaScript」。C++やJavaと比較するとスピードは遅めで、競技プログラミングには不向きとされていました。
しかし、アップデートによってJavaScriptは進歩しており、コードが記述しやすくなったことや実務に役立つことを加味すると候補として考えても良いでしょう。
実行速度はPythonよりも早いといわれています。ただし、プログラミングコンテストによってはJavaScriptに対応していない場合もあるので注意してください。
競技プログラミングの学習ができる参考書
以下で、競技プログラミングの勉強に役立つ参考書を3冊紹介します。
- 最強最速アルゴリズマー養成講座
- プログラミングコンテストチャレンジブック
- プログラミングコンテスト攻略のためのアルゴリズムとデータ構造
最強最速アルゴリズマー養成講座
AtCoderの代表取締役である高橋直大さんによる競技プログラミングを目指す方は必携の一冊です。「チーター本」とも呼ばれています。
この本を読めば、アルゴリズムへの理解を含めることができるでしょう。
初心者向けの問題から難しい上級者向けの問題で幅広く掲載されていますので、競技プログラミングの学習に最適です。
プログラミングコンテストチャレンジブック
![プログラミングコンテストチャレンジブック [第2版] ～問題解決のアルゴリズム活用力とコーディングテクニックを鍛える～](https://m.media-amazon.com/images/I/41bHxtpurqL._SL500_.jpg)
プログラミングコンテストで優秀な成績を収めた方たちによる競技プログラミングの入門書です。通称「蟻本」と呼ばれています。
プログラミングコンテストの問題をもとに、アルゴリズムについて深く学べることが魅力です。競技プログラミングの問題集としても役立ちます。
プログラミングコンテスト攻略のためのアルゴリズムとデータ構造
競技プログラミングで入賞する上で欠かせないアルゴリズムとデータ構造の基礎が学べます。
初心者の方にもわかりやすいので、競技プログラミングに向けてアルゴリズムとデータ構造を習得するための入門書に最適です。
まったくアルゴリズムを知らない初心者でも学べると良い評価が多く見られます。
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競技プログラミングに参加できるサイト
競技プログラミングの実力がついてきたら、プログラミングコンテストに参加しましょう。
本章では、気軽に参加できる頻繁に実施されているプログラミングコンテストについていくつか紹介するので、参考にしてみてください。
- Topcoder
- AtCoder
- パソコン甲子園
- ICPC 国際大学対抗プログラミングコンテスト
- yukicoder
- Kaggle
- 国際大会も開催
Topcoder
出典元：Topcoder
TopCoderは、アメリカのAppirioによるプログラミングコンテストです。
TopCoderはデザイナー・開発者・データサイエンティストなど、テクノロジーのエキスパート向けの世界最大のコミュニティの運営も行っています。
プログラミングコンテストは、Topcoder Arenaで毎月開催されています。
世界中の競技プログラマーと腕を競いましょう。使えるプログラミング言語はJava・C＃・C ++・VB.NET・Pythonです。
▶️Competitive Programming – topcoder
AtCoder
出典元：AtCoder
AtCoderは、日本のオンライン上で参加できるプログラミングコンテストです。TopCoderは英語のサイトなので、英語が苦手な方にはAtCoderの方がはじめやすいでしょう。
初心者にも安心の練習用ページが提供されていますので、そこで競技プログラミングの実力を鍛えられます。
それぞれの競技プログラマーとしてののレベルに合わせてコンテストを選べるので、はじめての方でも自分に合ったプログラミングコンテストに気軽に参加できます。
▶️AtCoder：競技プログラミングコンテストを開催する国内最大のサイト
AtCoderは利用者も多いので、以下のように派生したサイトも数多く存在します。
- AtCoder Problems
- AtCoder Clans
AtCoderの過去問をたっぷり解きたい時には「AtCoder Problems」がおすすめです。
「AtCoder Clans」は、実施されたAtCoderのコンテストや問題をはじめ、ユーザーに関する様々な統計情報が得られるとても便利なサイトです。
現在の自分の競技プログラミングにおけるスキルを客観的に理解する上でも役立ちます。
パソコン甲子園
出典元：会津大学
パソコン甲子園は、会津大学などが中心となって開催される高校生向けのICT大会です。
その中のプログラミング部門がプログラミングコンテストとなっています。
高校生の競技プログラマーの方は、自分の実力を試すために仲間と力を合わせて優勝を目指してみてはいかがでしょうか。
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ICPC 国際大学対抗プログラミングコンテスト
出典元：The ACM-ICPC International Collegiate Programming Contest
ICPCとは、ICPC Foundation （2018年まではACM）が主催する、国際的な大学生向けのプログラミングコンテストです。
英語を日本語に訳すと「国際大学対抗プログラミングコンテスト」となります。世界各国で予選が行われ、3人1組のチームで大学生が競技プログラミングの腕を競い合います。
その予選を勝ち抜いたチームが世界大会に出場が可能。世界中の大学生3万人が参加するともいわれる、大きなプログラミングコンテストです。
yukicoder
出典元：yukicoder
yukicoderは、競技プログラミングの学習に最適なWebサイト。
初心者向けの学習ページや豊富な問題数が魅力です。定期的にプログラミングコンテストも開催されていますので、自分の学習の成果を試すこともできます。
Kaggle
Kaggleはプログラミングコンテストではありませんが、プログラミングコンテストによく似たサービスなので紹介します。
Googleに買収されたことで話題を集めたKaggleは、データ分析をスポーツのように行うユニークなWebサイトです。
政府・企業・研究機関がデータを投稿すると100万人を超えるユーザーがデータ解析を開始。その中で、優秀な成績をおさめた人は賞金を獲得できる場合もあります。
現在では、100万ドルを超えるコンペもあるというから驚きです。
また、実績・名誉・賞金だけでなく、有名企業からのオファーや最新の機械学習やデータ分析の知識を獲得できるなどのメリットもあります。
競技プログラミングに興味を持った方は、このKaggleにもチャレンジしてみてはいかがでしょうか。
▶️Kaggle_ Your Home for Data Science
Meta Hacker Cup
出典元：Meta
世界中のハッカーがプログラミングの技術を競い合う大規模なプログラミングコンテストがMeta Hacker Cupです。年1回の頻度で開催されています。
Qualification RoundからFinal Roundまでの5ステージがあり、上位25人に選ばれると海外招待でのオフライン決勝や賞金なども出るそうです。
参考元：Meta Hacker Cup 2022 Qualification Round 出場記＆解説 – Qiita
競技プログラミングの実力に自信がついてきた方は、ぜひ参加してみてください。
競技プログラミングの実力を上げるコツについて
競技プログラミングをはじめて見たけれど、「なかなか実力が上がらない」という壁にぶち当たることもあるでしょう。そのような壁を乗り越えるためのコツを4つ紹介します。
- とにかく問題をドンドン解く
- 有名競技プログラマーのX（旧Twitter）やブログをチェック
- 役立つテンプレートやマクロを学ぶ
- 参考書を読んで学ぶ
とにかく問題をドンドン解く
プログラミングコンテストで出題された過去問を迷わずドンドン解きましょう。
プログラムの実装の速度も大切な競技プログラミングにおいて、見たことがある問題が増えることは大きな強みです。
また、初見の問題の場合には、経験と知識が考える上で大きな武器になるでしょう。
過去問を解いた後は、積極的にプログラミングコンテストに参加しましょう。人と競うことでモチベーションが上がり、結果が伴えば成長がわかりやすく実感できます。
またわからなかった問題はプロが解法を話してくれるので、スピーディーな復習が可能です。
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有名競技プログラマーのX（旧Twitter）やブログをチェック
競技プログラミングで優秀な成績を収めている方は、ブログやTwitterをやっている場合が多いです。大会の後には、解法について言及しているケースもあります。
自分とどのように違った形でプログラミングしているのか学ぶチャンスです。良いところはドンドン取り込みましょう。
役立つテンプレートやマクロを学ぶ
Web上には、それぞれの使用言語に合わせた便利なテンプレートを公開している方もいます。
また、プログラミングコンテストの他の方の回答を見ると、マクロの使い方を学べるケースも。
テンプレートやマクロを自分のスキルの一部として使いこなせれば、実力アップに役立つでしょう。
参考書を読んで学ぶ
定番の参考書となっている「蟻本」などには、初心者だけでなく上級者が学ぶべき内容も記載されています。柔軟な姿勢で幅広く貪欲に学習を続けることが成長の近道でしょう。
まとめ：競技プログラミングに挑戦してみよう
初心者向けに競技プログラミングについて紹介しました。競技プログラミングは面白いだけでなく、プログラミングの実力を高めることにも役立ちます。
楽しみながらゲーム感覚で学べるので、プログラミング初心者の方にもおすすめです。
また、競技プログラミングで素晴らしい結果を残せれば、仕事や賞金の獲得などさまざまなメリットも期待できます。
紹介したWebサイトを利用すれば、今日からでもはじめられます。興味を持った方は、ぜひ競技プログラミングに挑戦してみてください。
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