動的計画法と線形計画法の違いを徹底解説|初心者にも分かる見分け方と実例

  • このエントリーをはてなブックマークに追加
動的計画法と線形計画法の違いを徹底解説|初心者にも分かる見分け方と実例
この記事を書いた人

中嶋悟

名前:中嶋 悟(なかじま さとる) ニックネーム:サトルン 年齢:28歳 性別:男性 職業:会社員(IT系メーカー・マーケティング部門) 通勤場所:東京都千代田区・本社オフィス 通勤時間:片道約45分(電車+徒歩) 居住地:東京都杉並区・阿佐ヶ谷の1LDKマンション 出身地:神奈川県横浜市 身長:175cm 血液型:A型 誕生日:1997年5月12日 趣味:比較記事を書くこと、カメラ散歩、ガジェット収集、カフェ巡り、映画鑑賞(特に洋画)、料理(最近はスパイスカレー作りにハマり中) 性格:分析好き・好奇心旺盛・マイペース・几帳面だけど時々おおざっぱ・物事をとことん調べたくなるタイプ 1日(平日)のタイムスケジュール 6:30 起床。まずはコーヒーを淹れながらニュースとSNSチェック 7:00 朝食(自作のオートミールorトースト)、ブログの下書きや記事ネタ整理 8:00 出勤準備 8:30 電車で通勤(この間にポッドキャストやオーディオブックでインプット) 9:15 出社。午前は資料作成やメール返信 12:00 ランチはオフィス近くの定食屋かカフェ 13:00 午後は会議やマーケティング企画立案、データ分析 18:00 退社 19:00 帰宅途中にスーパー寄って買い物 19:30 夕食&YouTubeやNetflixでリラックスタイム 21:00 ブログ執筆や写真編集、次の記事の構成作成 23:00 読書(比較記事のネタ探しも兼ねる) 23:45 就寝準備 24:00 就寝


動的計画法と線形計画法の基本的な違いを分かりやすく比較する

動的計画法(Dynamic Programming)と線形計画法(Linear Programming)は、どちらも「最適化」を考えるときに役立つ考え方ですが、使い方や考え方の根っこが違います。ここでは中学生にも分かるように基本を並べていきます。

動的計画法は、問題を小さな「サブ問題」に分けて一度解いた結果を再利用する考え方です。たとえばゲームの道順を探す時、同じ地点を通る経路を何度も計算しないように、得られた答えをメモしておくのがポイントです。これにより、元の大きな問題を少しずつ組み立てていくことができます。

線形計画法は、数式の形で言語化された最適化の手法です。目的関数と制約条件がすべて線形であるとき、実数の値を取りうる範囲の中で目的を最大化または最小化します。現実の例としては資源配分やコストの最適化など、連続的な量を扱う場面に向いています。

違いを実感できるポイントと使い分けのコツ

大きな違いは「扱う量の種類」と「解き方の発想」です。DPは状態と遷移を定義して、離散的な選択肢が少しずつ積み上がるように解を作ります。ボードゲームの最短経路を見つける際の盤面の状態を全部覚えるか買い物の予算を分配する際の数量を連続的に決めるかの違いに似ています。

下に簡単な表と例を置き、二つのアプローチの特徴を比べてみましょう。さらに、両者の計算量や適用範囲の違いを意識すると、問題に合った方法を選びやすくなります。

able>項目動的計画法線形計画法定義サブ問題の再利用で最適解を作る線形制約の下で目的を最大化/最小化変数状態やサブ問題を表す離散的な値実数値をとる連続変数解法の基本再帰的分解とメモ化/動的再計算の回避シンプレックス法や内点法などの線形アルゴリズム適用例ナップサック(関連記事:アマゾンの【ナップサック】のセール情報まとめ!【毎日更新中】)、文字列編集距離、最短経路の一部資源配分、コスト最小化、スケジューリングble>

ピックアップ解説

動的計画法は小さな局面を積み上げて解を作るゲームのようなものだね。最初の一手の答えを出しておけば、それを皿に乗せて次の局面を解くときに再計算せず済む。友だちと雑談していると、同じ局面が何度も現れるときに「前に解いた答え」を思い出す大切さがわかる。こうしたアイデアが、難しい問題を楽にしてくれる点が動的計画法の魅力さ。


ITの人気記事

ズームとズームワークプレイスの違いとは?初心者でもわかる徹底解説!
1139viws
青写真と青焼きの違いとは?簡単解説でわかりやすく理解しよう!
931viws
「画素(ピクセル)とは何?解説と画像の違いをやさしく理解しよう」
809viws
CADデータとDXFデータの違いを徹底解説!初心者でもわかる使い分けのポイント
644viws
スター結線とデルタ結線の違いを徹底解説!初心者でも分かる電気の基本
640viws
HTTPとHTTPSの違いをわかりやすく解説!安全なネット利用のために知っておきたいポイント
509viws
5GとXi(クロッシィ)ってどう違うの?初心者にもわかりやすく解説!
493viws
初心者でもわかる!しきい値と閾値の違いを徹底解説
483viws
インプレッション数とクリック数の違いを徹底解説 — CTRを上げるための基礎と落とし穴
473viws
RGBとsRGBの違いって何?初心者でもわかる色の基本知識
462viws
IPアドレスとデフォルトゲートウェイの違いをわかりやすく解説!ネットワークの基本を理解しよう
459viws
API仕様書とIF仕様書の違いを徹底解説!初心者でもわかるポイントとは?
455viws
RGBとVGAの違いを徹底解説!初心者にもわかりやすい映像信号の基礎知識
451viws
SSDとUSBメモリの違いを徹底解説!初心者でもわかる保存デバイスの選び方
449viws
インターフォンとインターホンの違いって何?わかりやすく解説!
426viws
モバイルデータ通信番号と電話番号の違いを徹底解説!初心者でもわかるスマホの基礎知識
424viws
USB充電器とアダプターの違いとは?初心者にもわかりやすく解説!
385viws
cookieとtokenの違いを徹底解説!ウェブの安全と使い分けのポイントを中学生にもわかる言葉で
381viws
グロメットとコンジットの違いとは?わかりやすく解説!
377viws
通信線と電力線の違いとは?意外と知らない基本ポイントを徹底解説!
356viws

新着記事

ITの関連記事