JavaScript Algorithms and Data Structures - アルゴリズム学習の決定版リポジトリ

はじめに

30代になってから転職活動を経験した人なら共感してもらえると思いますが、コーディング面接って意外とアルゴリズムの知識を問われるんですよね。

普段の業務ではフレームワークやライブラリに頼りきりで、基本的なアルゴリズムを自分で実装する機会ってほとんどない。でも面接では「二分探索木を実装してください」とか言われる。これ、結構焦ります。

そんな時に見つけたのが「JavaScript Algorithms and Data Structures」というGitHubリポジトリです。

GitHubで195,000以上のスターを獲得している超人気プロジェクトで、JavaScriptで実装されたアルゴリズムとデータ構造が網羅的に学べます。個人的には、これがアルゴリズム学習の決定版だと思っています。

JavaScript Algorithms and Data Structuresとは

trekhleb氏が作成した、JavaScriptによるアルゴリズムとデータ構造の実装集です。単なるコードの羅列ではなく、各実装に丁寧な解説とさらに学習するためのリンクが付いています。

基本情報

項目	内容
リポジトリ	trekhleb/javascript-algorithms
GitHubスター	195,000以上
コントリビューター	213人以上
コミット数	約1,130件
ライセンス	MIT

驚くべきはそのスター数です。JavaScriptのリポジトリとしてはトップクラスの人気を誇っています。

特徴・メリット

1. 難易度別に分類されている

各アルゴリズムには「B（Beginner）」と「A（Advanced）」の難易度ラベルが付いています。自分のレベルに合わせて段階的に学習できるのがありがたい。

初心者はまずBラベルのものから始めて、自信がついたらAに進むという流れで学習できます。

2. 解説が丁寧

コードだけでなく、各アルゴリズムの概念説明、計算量（Big O記法）、関連するYouTube動画やWikipediaへのリンクが付いています。

正直なところ、ただコードを写経するだけでは理解できないことも多いんですよね。この解説があるおかげで、「なぜこのアルゴリズムが効率的なのか」という本質的な理解ができます。

3. テストコードが充実

すべての実装にはテストコードが付属しています。自分で修正したり、別の言語に移植したりする際に、動作確認ができるのは地味に便利です。

npm install
npm test

これだけで全テストを実行できます。

4. 幅広いカテゴリーをカバー

基本的なソートやサーチだけでなく、機械学習や画像処理のアルゴリズムまでカバーしています。

収録されているデータ構造

まずはデータ構造から見ていきましょう。

基礎的なデータ構造

- リンクリスト（Linked List）
- 双方向リンクリスト（Doubly Linked List）
- キュー（Queue）
- スタック（Stack）
- ハッシュテーブル（Hash Table）
- ヒープ（Heap）- 最大ヒープ、最小ヒープ
- 優先度キュー（Priority Queue）

これらは基本中の基本ですが、意外と「自分で実装してみて」と言われると詰まる人が多いんですよね。

高度なデータ構造

- トライ木（Trie）
- 二分探索木（Binary Search Tree）
- AVL木
- 赤黒木（Red-Black Tree）
- セグメント木（Segment Tree）
- フェニック木（Fenwick Tree）
- グラフ（Graph）
- 素集合データ構造（Disjoint Set）
- ブルームフィルター（Bloom Filter）
- LRUキャッシュ（LRU Cache）

LRUキャッシュなんかは、実際の業務でも使う機会があります。どういう仕組みで動いているか知っておくと、パフォーマンスチューニングの際に役立ちます。

収録されているアルゴリズム

数学系

// 例：ユークリッドの互除法（最大公約数）
function euclideanAlgorithm(originalA, originalB) {
  const a = Math.abs(originalA);
  const b = Math.abs(originalB);

  if (b === 0) {
    return a;
  }

  return euclideanAlgorithm(b, a % b);
}

階乗、フィボナッチ数列、素数判定、パスカルの三角形など、数学的なアルゴリズムが揃っています。

ソートアルゴリズム

- バブルソート [B]
- 選択ソート [B]
- 挿入ソート [B]
- マージソート [B]
- クイックソート [B]
- ヒープソート [B]
- シェルソート [B]
- カウンティングソート [B]
- 基数ソート [B]

ソートは面接でもよく出題されます。各アルゴリズムの時間計算量と空間計算量を理解しておくと、「なぜクイックソートが実用的なのか」といった質問にも答えられるようになります。

探索アルゴリズム

- 線形探索 [B]
- 二分探索 [B]
- ジャンプサーチ [B]
- 補間探索 [B]

グラフアルゴリズム

- 深さ優先探索（DFS）[B]
- 幅優先探索（BFS）[B]
- ダイクストラ法 [A]
- ベルマンフォード法 [A]
- クラスカル法 [A]
- プリム法 [A]
- トポロジカルソート [A]

グラフ系は難易度が高いですが、経路探索やネットワーク分析など、実務でも使う場面があります。

その他の注目アルゴリズム

• 動的計画法（ナップサック問題、最長共通部分列など）
• 文字列探索（KMP法、ラビン-カープ法など）
• 暗号系（シーザー暗号、多項式ハッシュなど）
• 機械学習（k-NN、k-Meansなど）

インストールと使い方

リポジトリのクローン

git clone https://github.com/trekhleb/javascript-algorithms.git
cd javascript-algorithms

依存関係のインストール

npm install

テストの実行

# 全テスト実行
npm test

# 特定のアルゴリズムのみ
npm test -- --grep="BinarySearch"

個別ファイルの確認

各アルゴリズムはsrcディレクトリ内に整理されています。

src/
├── algorithms/
│   ├── math/
│   ├── sorting/
│   ├── search/
│   └── ...
└── data-structures/
    ├── linked-list/
    ├── stack/
    ├── queue/
    └── ...

各フォルダには実装ファイルとテストファイル、そしてREADMEが含まれています。

実践的なユースケース

ケース1：コーディング面接対策

これが一番多いユースケースだと思います。LeetCodeやHackerRankの問題を解く前に、このリポジトリで基礎を固めておくと効率が良いです。

特に以下のアルゴリズムは頻出なので、優先的に学習することをおすすめします。

1. 二分探索
2. DFS/BFS
3. 動的計画法の基本パターン
4. ソートアルゴリズム（特にクイックソート、マージソート）
5. ハッシュテーブルの操作

ケース2：計算機科学の基礎学習

独学でプログラミングを始めた人は、情報科学の基礎が抜けていることがあります。このリポジトリは、大学のアルゴリズム入門講座で学ぶような内容をカバーしています。

ケース3：他言語への移植練習

JavaScriptで書かれた実装を、自分の得意な言語（Python、Go、Rustなど）に移植してみるのも良い練習になります。テストコードがあるので、正しく動作しているか確認しやすいです。

ケース4：コードレビューの参考

「このアルゴリズム、もっと効率的に書けないかな」と思ったときに、このリポジトリを参照すると良い実装例が見つかることがあります。

効果的な学習方法

1. まず手を動かす

READMEを読むだけでなく、実際にコードを書いて動かしてみることが重要です。

// 自分でリンクリストを実装してみる
class LinkedListNode {
  constructor(value, next = null) {
    this.value = value;
    this.next = next;
  }
}

2. 計算量を意識する

各アルゴリズムには時間計算量と空間計算量が明記されています。「なぜこの計算量になるのか」を考えながら学習すると理解が深まります。

3. 段階的に進める

いきなり赤黒木やダイクストラ法に挑戦するのではなく、基礎的なデータ構造から順番に学んでいくのがおすすめです。

Week 1: リンクリスト、スタック、キュー
Week 2: 二分探索木、ヒープ
Week 3: ソートアルゴリズム
Week 4: グラフの基礎（DFS、BFS）

リポジトリへのアクセス

GitHub: https://github.com/trekhleb/javascript-algorithms

日本語への翻訳も有志によって進められています。英語が苦手な方でも学習しやすい環境が整っています。

まとめ

JavaScript Algorithms and Data Structuresは、アルゴリズムとデータ構造を学ぶための最高のリソースの一つです。

特に良いと思った点は以下の通りです。

• 195,000スターという圧倒的な信頼性
• 難易度別の分類で段階的に学習できる
• 解説とテストコードが充実している
• 基礎から機械学習まで幅広くカバー
• MITライセンスで自由に利用できる

正直なところ、アルゴリズムの勉強は地味で大変です。でも、30代になって転職を考えたとき、この基礎力が差をつけるポイントになるんですよね。

毎日30分でもいいので、少しずつ進めていくことをおすすめします。一度理解すれば忘れにくい知識なので、投資する価値は十分にあります。

コーディング面接対策としてはもちろん、純粋にエンジニアとしてのスキルアップにも繋がるリポジトリです。ぜひ活用してみてください。