A アルゴリズム(A: エースター)
英語表記: A* Algorithm
概要
A* アルゴリズムは、グラフ構造における最短経路を探索するための、極めて効率的なアルゴリズムです。これは、「アルゴリズムと計算量」における「グラフアルゴリズム」の分野、特に「最短経路」問題に対応する手法として位置づけられています。従来の最短経路探索手法であるダイクストラ法などに、「ヒューリスティクス(Heuristics)」と呼ばれる発見的な情報(ゴールまでの推定コスト)を組み込むことで、無駄な探索を大幅に削減し、高速かつ正確に最短ルートを見つけ出すことができます。特に探索範囲が広大な場合に威力を発揮するため、実用的な応用範囲が非常に広いのが特徴です。
詳細解説
A*アルゴリズムは、他の最短経路アルゴリズムと比較して、その「賢さ」が際立っています。この賢さの源泉と、それが最短経路探索の文脈でどのように機能するのかを詳しく見ていきましょう。
分類におけるA*の位置づけ
私たちは、グラフアルゴリズムの中でも最も重要な課題の一つである「最短経路」を解決したいと考えています。この課題に対し、ダイクストラ法は最も確実な手法ですが、探索に時間がかかるという計算量の問題があります。A*アルゴリズムは、この計算効率を改善するために登場しました。つまり、最短経路を保証するという正確性は維持しつつ、探索を加速させるためにヒューリスティクスという「知恵」を加えた、最適化されたグラフアルゴリズムなのです。