データホエール

Datawhaleリリース

チーム: 上海交通大学 ACM クラス (記事の最後に書籍プレゼントあり)

最近、中国のAI人材の「黄埔軍官学校」として知られる上海交通大学のACMクラスの于勇教授チームが、重量級の新著『実践データ構造とアルゴリズム』を出版しました。これは単なるデータ構造とアルゴリズムのチュートリアルではなく、 「鉄道切符管理システム」を本書全体の中心テーマとしています。ある知識ポイントを学習した後、鉄道切符システムの対応する機能モジュールを実装していきます。

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上海交通大学の ACM クラスはどれほど素晴らしいのでしょうか?

上海交通大学のACMクラスはどれほど素晴らしいのでしょうか？優秀な卒業生たちをご覧ください。

研究分野では、スタンフォード大学で教鞭をとるヤン・ディイー氏、カリフォルニア大学助教授のリー・レイ氏、カーネギーメロン大学で教鞭をとり、XGBoostの作者でありTVMの発起者でもあるチェン・ティエンチー氏がいます。ビジネス界では、Yitu Technologyの共同創業者であるリン・チェンシー氏、4Paradigmの創業者であるダイ・ウェンユアン氏、LiulishuoのCTOであるフー・ジェレン氏、Ele.meのシニアバイスプレジデントであるルオ・ユロン氏がいます。MXNetの作者であるリー・ムー氏は著名人で、彼の著書『Dive into Deep Learning』は多くの技術専門家にとって必読書となっています。つい数日前、リー・ムー氏は母校に戻り、ACMの授業で法学修士号（LLM）と自身のキャリアについてプレゼンテーションを行いました。

そのため、ACMクラスは業界では「中国AI人材の黄埔軍官学校」と呼ばれています。その輝かしい成果の裏には壮大なビジョンがあります。ACMクラスの創設者である于勇教授は、中国人チューリング賞受賞者の育成に尽力してきました。チューリング賞の授与機関はACM（Association for Computing Machinery）であり、于勇教授がACMクラスに寄せた深い期待を物語っています。

（ACMクラス主任講師：Yu Yong教授）

上海交通大学ACMクラスは2002年の設立以来、20年以上にわたり運営されており、クラスと卒業生は学界とビジネス界の両方で高い評価を得ています。なぜ彼らがこれほど優れているのか知りたいですか？彼らの作品を見れば一目瞭然です。

彼ら自身が才能に恵まれているだけでなく、彼らの本も非常に有益です。

2021年には、実践的なAI教科書シリーズ「新世代AI実践人材育成シリーズ」の準備を始めました。教科書は段階的にリリースされ、最初のシリーズには「実践的な強化学習」「実践的な機械学習」「実践的な自然言語理解」「​​実践的なコンピュータビジョン」「実践的なゲーム理論」「実践的なデータ構造とアルゴリズム」の6冊が含まれています。このシリーズは、コンピュータサイエンス、人工知能、新興工学分野を専攻する学部生、研究を行う大学教授、研究機関の職員、IT業界への転職を目指す人、独学で学ぶ人など、幅広い読者を対象としています。体系的な理論的知識を提供するだけでなく、実践的な応用も重視しており、学習者は学んだことを実際の状況ですぐに応用することができます。

（出版された「実践」本はどれも高い評価を受けています）

「実践データ構造とアルゴリズム」は、上海交通大学のACMクラスにおけるプログラミングとデータ構造に関するYu Yong氏のチームの豊富な教育経験と実践経験から生まれた好例です。本書の目的は、実践を通して学習を促進し、コードの理解と実装を容易にし、読者がプログラミングへの恐怖を克服し、親しみやすくアクセスしやすいものにすることです。本書の出版は、上海交通大学のACMクラスの教育モデルと方法を共有するだけでなく、人工知能教育の世界的分野への貢献でもあります。本書を通して、読者は実践的なプログラミングスキルを習得することができます。

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データ構造とアルゴリズムを理解するには、何を学ぶ必要がありますか?

『Hands-on Data Structures and Algorithms』は、問題ベース、アプリケーションドリブン、簡潔な解説、そしてコード例といった分かりやすいスタイルで書かれています。基礎から始め、データ構造とアルゴリズムの基礎を包括的に紹介し、理論的な概念だけでなく、アルゴリズムの設計方法やコードの書き方にも重点を置いて解説しています。実践的な指導を重視した教科書であり、データ構造とアルゴリズムを実践的に学びたい方に最適です。

理論と実践をどのように組み合わせることができるでしょうか?

本書は独創的な構成を特徴としています。11章から成り、豊富な知識ポイントを網羅しながらも、鉄道の切符管理システムをケーススタディとして用い、データ構造の様々な概念、実装方法、そして応用シナリオを結びつけています。導入章と終章を除き、各章は「問題の紹介、定義と実装、簡単な応用、大規模アプリケーションの実装、まとめと演習」という枠組みに沿って構成されています。

各章では、データ構造の基本概念の紹介から始まり、鉄道チケット管理システムにおけるこれらのデータ構造の活用方法を詳細に解説します。本書では、鉄道チケット管理システムのデータ特性と管理要件に基づき、様々なデータ型に適したデータ構造を選択し、オブジェクト指向の手法を用いてデータ管理機能をクラスにカプセル化しています。これにより、システム全体がより明確で使いやすくなっています。

例えば第1章では、鉄道チケット管理システムのような大規模プロジェクトを例に、論理構造、ストレージ構造、操作定義、操作実装といったデータ構造の基本概念を紹介します。また、アルゴリズム分析、時間計算量、空間計算量についても解説します。さらに、鉄道チケット管理システムに関わる要件分析、システム構造、データ管理クラスについても紹介します。

本書を読めば、線形リスト、キューとスタック、木と優先キュー、集合と静的検索テーブル、動的検索テーブル、ソート、外部検索とソート、グラフ、最小全域木と最短経路、そしてアルゴリズム設計の概念を習得できます。これらの知識は理論を実践に応用するのに役立ち、データ構造を実装するコードを作成したり、鉄道の切符管理システムを簡単に開発したりできるようになります。これは、より専門的なコースを深く学ぶための確固たる基盤となります。

何を学ぶ必要があるかがわかったので、次のステップはそれをどのように学ぶかです。

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データ構造とアルゴリズム：実践的な練習が鍵

データ構造とアルゴリズムを学ぶ上で、実践的な練習は非常に重要です。学習において私たちが直面する困難は、理論の理解ではなく、アルゴリズムの設計とコードの記述にあります。市販の教科書は、概念を分かりやすく解説するために様々な魅力的な手法を用いていますが、実践的な応用の難しさについては軽視されがちです。本書は、このギャップを埋め、学生が理論を学びながら実践できるよう支援することを目的としています。

この本は、印刷本と電子リソースの2 つの部分で構成されています。

物理的な本には次のものが含まれています:

詳細な知識: データ構造を定義し、その実装方法を説明し、単純なものから複雑なものまでさまざまなアプリケーション コードを提供します。

練習チャレンジ：自分の実力を試しましょう！基礎を学ぶだけでなく、すべての問題をマスターしましょう。本書には、練習問題の解答と指導用PPTが用意されているので、スムーズな学習体験ができます。

図解例: 各概念をより直感的に理解できるように、豊富な図解を提供します。

もっと学習の機会が欲しいですか？追加の電子リソースをご覧ください。

このコースは、ビデオコース、実践演習プラットフォーム、電子リソースリポジトリの3つの部分で構成されており、いずれもhttp://hds.boyuai.comからアクセスできます。実践演習プラットフォームと電子リソースリポジトリの詳細な使用方法については、付録Bを参照してください。

チームは細心の注意を払ってオンラインコースを作成しました。書籍内の「QRコードをスキャンしてビデオを視聴」オプションを見つけて、スマートフォンでスキャンするだけで、ビデオの説明が表示されます。

この本は、補足資料やコードを含む実用的なプラットフォームとデータベースを提供し、学習と実践を同時に行うのに役立ちます。

各章では、理論的な知識と実践的なコーディング演習がシームレスに統合されており、読者は学習後すぐにコードを書いて概念を応用することができます。さらに、読者はオンラインで直接コードを実行・修正できるため、データ構造の原則を学びながら同時にプログラミングの練習もできます。

この学習方法は、読者が学習内容を実践と組み合わせるのに役立つだけでなく、教師が指導、宿題の割り当て、宿題の採点をより効率的に行うのにも役立ちます。

物理的な本でも電子リソースでも、ニーズに応じて選択し、自分のペースで学習できます。

読者は、興味やニーズに合わせて、印刷書籍と電子リソースのどちらかを選択して学習できます。データ構造の基本概念を理解したいだけで、コード実装を深く掘り下げたくない場合は、テキストのみをお読みください。アルゴリズムは既に理解していて、コード記述の練習だけしたい場合は、ハンズオン練習プラットフォームと電子リソースリポジトリを直接利用して、コード実装に集中できます。

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この本のハイライトをまとめると

最後に、この本のハイライトをまとめてみましょう。

① 大規模アプリケーションの実際のシナリオを使用して問題が紹介され、読者は学習前に知識ポイントの「有用性」を体験できます。

② さまざまなデータ構造の完全なコード実装が提供されており、読者は理論と実践を結び付けて、その「使いやすさ」をより実感できます。

③ 最も複雑なデータ構造として認識されている B+ ツリーを完全に実装しているため、読者は不安を解消し、その「使いやすさ」を実感できます。

④ 大規模アプリケーションの実装は本書の全章を貫いており、読者は知識ポイントを理解しながら「実践性」を体感できます。

この本は非常に役立ち、使いやすく、実用的で、間違いなく読む価値があります。

最後に、読者の皆様の継続的なご支援への感謝の気持ちとして、Datawhaleは「Hands-on Data Structures and Algorithms」を5冊プレゼントいたします。いつものように、コメントへの「いいね！」数が最も多い上位5名の読者に書籍を直接プレゼントいたします。