डेटा संरचना और एल्गोरिदम: क्रैम पैक

सूत्र-पत्रक, हर विषय के मुख्य विधि-चरण और 6 अभ्यास प्रश्न, पूरे हल पीछे दिए गए हैं।

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1सूत्र और विधियाँ

ग्राफ़ सिद्धांत

हैंडशेक लेमा
Σ deg(v) = 2|E|
पूर्ण ग्राफ़
|E(Kn)| = n(n − 1)/2, |E(Km,n)| = m·n
नियमित ग्राफ़
|E| = n·k/2
वृक्ष और वन
|E| = n − 1, |E| = n − c
वृक्ष के पत्ते
L = 2 + Σ (deg(v) − 2) over deg(v) ≥ 3
यूलर
परिपथ: सभी घात सम; पथ: ठीक 2 घात विषम
Kn में हैमिल्टन परिपथ
(n − 1)!/2
डाइक्स्ट्रा अद्यतन
d(v) = min(d(v), d(u) + w(u, v))
लंबाई L की वॉक
(Mᴸ)ij

विधि

  1. हर शीर्ष की घात लिखें; घातों का योग कोरों की संख्या का दोगुना होता है।
  2. यूलर के प्रश्नों में जाँचें कि ग्राफ़ संबद्ध है और विषम घात वाले शीर्षों को गिनें।
  3. वृक्षों के लिए n − 1 कोरों और हैंडशेक लेमा का उपयोग करें।
  4. डाइक्स्ट्रा के लिए अस्थायी दूरियों की सारणी रखें और हर चक्र में सबसे छोटी दूरी वाले अनिर्धारित शीर्ष को निर्धारित करें।
  5. न्यूनतम स्पैनिंग ट्री के लिए कोरों को भार के अनुसार क्रमबद्ध करें और चक्र बनाने वाली हर कोर छोड़ दें (क्रुस्कल), या किसी प्रारंभिक शीर्ष से एक वृक्ष बढ़ाएँ (प्रिम)।

2अभ्यास प्रश्न

1.एल्गोरिदम और जटिलतामध्यम

वर्स्ट केस में तुलना-आधारित (comparison-based) सॉर्टिंग की निचली सीमा क्या है?

  1. AΩ(log n)
  2. BΩ(n)
  3. CΩ(n²)
  4. DΩ(n log n)
2.एल्गोरिदम और जटिलताकठिन

बेलमैन–फ़ोर्ड एल्गोरिदम स्रोत से पहुँच योग्य ऋणात्मक-भार चक्र का पता कैसे लगाता है?

  1. AV − 1 दौरों के बाद यह जाँचता है कि क्या कोई किनारा अब भी रिलैक्स हो सकता है
  2. Bयह डाइकस्ट्रा का एल्गोरिदम दो बार चलाकर दोनों दूरी परिणामों की तुलना करता है
  3. Cयह जाँचता है कि क्या किसी किनारे का भार ऋणात्मक है
  4. Dयह डेप्थ-फ़र्स्ट सर्च से चक्र गिनता है
3.डेटा संरचनाएँमध्यम

सर्कुलर बफ़र (रिंग बफ़र) का उपयोग आमतौर पर किसे लागू करने के लिए किया जाता है?

  1. Aहैश फ़ंक्शन
  2. Bबाइनरी सर्च ट्री
  3. Cग्राफ़ ट्रैवर्सल
  4. Dनिश्चित आकार की क्यू
4.डेटा संरचनाएँकठिन

मानक ब्लूम फ़िल्टर से तत्वों को उनके बिट साफ़ करके सीधे क्यों नहीं हटाया जा सकता?

  1. Aब्लूम फ़िल्टर पूरे तत्व संग्रहीत करते हैं, और हैश हो जाने के बाद उन्हें दोबारा खोजा नहीं जा सकता
  2. Bब्लूम फ़िल्टर के बिट बनने के बाद बदले नहीं जा सकते
  3. Cहटाने से फ़ॉल्स पॉज़िटिव दर 100% हो जाएगी
  4. Dवे बिट अन्य तत्वों के भी हो सकते हैं, जिससे फ़ॉल्स नेगेटिव होंगे
5.ग्राफ़ सिद्धांतमध्यम
ABCDEFयूलर परिपथयूलर पथ, परिपथ नहींदोनों में से कुछ नहीं

क्या संबद्ध ग्राफ़ में यूलर परिपथ है, परिपथ न होने वाला यूलर पथ है, या दोनों में से कुछ नहीं? अपना उत्तर क्लिक करें।

|V| = 6|E| = 7
  1. 1यूलर परिपथ
  2. 2यूलर पथ, परिपथ नहीं
  3. 3दोनों में से कुछ नहीं
6.ग्राफ़ सिद्धांतकठिन
ABCDEF

लंबाई 2 की कितनी वॉक E से B तक जाती हैं? वॉक में शीर्ष और कोरें दोहराई जा सकती हैं। संख्या को N कहें।

M = संलग्नता आव्यूहL = 2
N =

3विलयन

1.एल्गोरिदम और जटिलता

उत्तर: D · Ω(n log n)

यह उत्तर क्यों है

किसी भी तुलना-आधारित सॉर्ट को वर्स्ट केस में कम से कम log₂(n!) ≈ n log n तुलनाओं की आवश्यकता होती है। काउंटिंग सॉर्ट इससे बेहतर है क्योंकि यह तुलना नहीं करता।

उत्तर

D · Ω(n log n)
2.एल्गोरिदम और जटिलता

उत्तर: A · V − 1 दौरों के बाद यह जाँचता है कि क्या कोई किनारा अब भी रिलैक्स हो सकता है

यह उत्तर क्यों है

सभी वास्तविक सबसे छोटी दूरियाँ V − 1 दौरों में मिल जाती हैं; यदि कोई किनारा अब भी सुधारा जा सके, तो ऋणात्मक चक्र अवश्य मौजूद है।

उत्तर

A · V − 1 दौरों के बाद यह जाँचता है कि क्या कोई किनारा अब भी रिलैक्स हो सकता है
3.डेटा संरचनाएँ

उत्तर: D · निश्चित आकार की क्यू

यह उत्तर क्यों है

रिंग बफ़र head और tail इंडेक्स का उपयोग करता है जो घूमकर वापस आते हैं, जिससे निश्चित मेमोरी में O(1) enqueue और dequeue मिलते हैं।

उत्तर

D · निश्चित आकार की क्यू
4.डेटा संरचनाएँ

उत्तर: D · वे बिट अन्य तत्वों के भी हो सकते हैं, जिससे फ़ॉल्स नेगेटिव होंगे

यह उत्तर क्यों है

साझा बिट साफ़ करने से कोई दूसरा तत्व अनुपस्थित दिखेगा; काउंटिंग ब्लूम फ़िल्टर हटाने की अनुमति देने के लिए बिट के बजाय काउंटर रखते हैं।

उत्तर

D · वे बिट अन्य तत्वों के भी हो सकते हैं, जिससे फ़ॉल्स नेगेटिव होंगे
5.ग्राफ़ सिद्धांत

उत्तर: यूलर परिपथ

यूलर, हैमिल्टन और वृक्ष: संबद्ध ग्राफ़ में यूलर परिपथ (हर कोर एक बार, शुरुआत पर वापसी) तब होता है जब हर शीर्ष की घात सम हो, और परिपथ न होने वाला यूलर पथ तब जब ठीक दो शीर्षों की घात विषम हो; तब पथ एक विषम शीर्ष से दूसरे तक चलता है। हैमिल्टन परिपथ हर शीर्ष पर एक बार जाता है; Kn में ऐसे (n − 1)!/2 होते हैं। n शीर्षों वाले वृक्ष में n − 1 कोरें होती हैं, और m कोरों वाला संबद्ध ग्राफ़ m − n + 1 कोरें हटाने के बाद स्पैनिंग ट्री रखता है।

घात

deg(A) = 2, deg(B) = 4, deg(C) = 2, deg(D) = 2, deg(E) = 2, deg(F) = 2

विषम शीर्ष

0
यूलर परिपथ

उत्तर

यूलर परिपथ
6.ग्राफ़ सिद्धांत

उत्तर: N = 2

घात: किसी शीर्ष की घात उससे मिलने वाली कोरों की संख्या है। हर कोर के दो सिरे होते हैं, इसलिए घातों का योग कोरों की संख्या का दोगुना होता है: Σ deg(v) = 2|E| (हैंडशेक लेमा)। अतः विषम घात वाले शीर्षों की संख्या सम होती है। Kn में n(n − 1)/2 कोरें होती हैं, n शीर्षों पर k-नियमित ग्राफ़ में nk/2, और n शीर्षों वाले वृक्ष में n − 1 कोरें।

संलग्नता आव्यूह

A: 0 1 1 0 0 0
B: 1 0 1 1 1 0
C: 1 1 0 0 1 0
D: 0 1 0 0 1 1
E: 0 1 1 1 0 0
F: 0 0 0 1 0 0

उभयनिष्ठ पड़ोसी

(M²)EB = 0·1 + 1·0 + 1·1 + 1·1 + 0·1 + 0·0 = 2

उत्तर

N = 2

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