解答つきアルゴリズムと計算量ワークシート
無料で印刷できるアルゴリズムと計算量のワークシート:やさしい問題から試験レベルまで 8 問、解答つき。印刷するか PDF で保存できます。
先生方へ: 授業で自由に印刷・コピーしてお使いいただけます。新しいワークシートごとに数値が変わり、専用の解答が付きます。授業ページに ExamProblems へのリンクを載せていただけると嬉しいです。
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1.やさしい
アルゴリズムの最悪実行時間は何を表しますか?
- A最小の入力に対する所要時間
- Bサイズ n のすべての入力にわたる最大の所要時間
- Cサイズ n のランダムな入力に対する期待所要時間
- D遅いコンピュータでの所要時間
2.やさしい
空間計算量(space complexity)が測るものはどれですか?
- Aコンピュータの物理的な大きさ
- Bコードの行数
- C入力が大きくなるにつれてアルゴリズムが必要とするメモリ量
- Dコンパイル後のプログラムファイルのディスク容量
3.やさしい
ある操作が O(1) 時間で動作するとはどういう意味ですか?
- A実行時間 1 秒あたりちょうど 1 要素を処理する
- B一度しか実行できない
- C実行時間が入力サイズとともに増加しない
- D常にちょうど 1 秒かかる
4.ふつう
辺の重みが非負のグラフで、一つの始点からの最短経路を求めるアルゴリズムはどれですか?
- AKruskal 法
- BDijkstra 法
- Cどの場合でも Bellman–Ford が必要
- D深さ優先探索(DFS)
5.ふつう
漸化式 T(n) = T(n − 1) + O(n) の解は何ですか?
- AO(n²)
- BO(2ⁿ)
- CO(n)
- DO(n log n)
6.ふつう
漸化式 T(n) = 2T(n/2) + O(1) の解は何ですか?
- AO(log n)
- BO(n log n)
- CO(n)
- DO(n²)
7.むずかしい
シュトラッセンのアルゴリズムは、半分のサイズのブロックの再帰的な掛け算を 8 回ではなく 7 回にして行列を掛けます。実行時間は何ですか?
- AΘ(n³)
- BΘ(n2)
- CΘ(nlog₂ 7)、約 n2.81
- DΘ(n² log n)
8.むずかしい
ソート済み配列における比較に基づく探索が、最悪の場合 Ω(log n) 回の比較を必要とするのはなぜですか?
- Aすべての要素を少なくとも一度比較しなければならないから
- Bn 通りの結果をもつ決定木は、深さが少なくとも log₂ n でなければならないから
- C二分探索が唯一可能なアルゴリズムであり、log₂ n 回の比較が必要だから
- D比較 1 回ごとに対数時間がかかるから
解答
- 1. B · サイズ n のすべての入力にわたる最大の所要時間
- 2. C · 入力が大きくなるにつれてアルゴリズムが必要とするメモリ量
- 3. C · 実行時間が入力サイズとともに増加しない
- 4. B · Dijkstra 法
- 5. A · O(n²)
- 6. C · O(n)
- 7. C · Θ(nlog₂ 7)、約 n2.81
- 8. B · n 通りの結果をもつ決定木は、深さが少なくとも log₂ n でなければならないから
ステップごとの詳しい解答:このトピックは examproblems.com で練習できます。