자료구조와 알고리즘: 벼락치기 팩

공식 모음, 모든 주제의 핵심 풀이 단계, 연습 문제 6개가 들어 있으며 전체 풀이는 맨 뒤에 있습니다.

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1공식과 풀이 방법

그래프 이론

악수 보조정리
Σ deg(v) = 2|E|
완전그래프
|E(Kn)| = n(n − 1)/2, |E(Km,n)| = m·n
정규그래프
|E| = n·k/2
트리와 포리스트
|E| = n − 1, |E| = n − c
트리의 잎
L = 2 + Σ (deg(v) − 2) over deg(v) ≥ 3
오일러
회로: 모든 차수가 짝수; 경로: 차수가 홀수인 정점이 정확히 2개
Kn의 해밀턴 회로
(n − 1)!/2
다익스트라 갱신
d(v) = min(d(v), d(u) + w(u, v))
길이 L의 보행
(Mᴸ)ij

방법

  1. 모든 정점의 차수를 적으세요. 차수의 합은 간선 수의 두 배입니다.
  2. 오일러 문제에서는 그래프가 연결되어 있는지 확인하고 차수가 홀수인 정점의 수를 세세요.
  3. 트리에서는 간선이 n − 1개라는 사실과 악수 보조정리를 사용하세요.
  4. 다익스트라에서는 임시 거리 표를 만들고, 매 단계마다 확정되지 않은 정점 중 거리가 가장 작은 정점을 확정하세요.
  5. 최소 신장 트리는 간선을 가중치 순으로 정렬해 사이클을 만드는 간선을 건너뛰거나(크루스칼), 시작 정점에서 트리 하나를 키워 가세요(프림).

2연습 문제

1.알고리즘과 복잡도보통

동적 계획법이 병합 정렬에 실질적인 속도 향상을 주지 못하는 이유는 무엇입니까?

  1. A병합 정렬에는 재귀 구조가 없기 때문에
  2. B동적 계획법은 배열이 아니라 그래프 문제에서만 동작하기 때문에
  3. C부분 문제가 겹치지 않아 재사용할 것이 없기 때문에
  4. D병합 정렬은 이미 O(n)이기 때문에
2.알고리즘과 복잡도어려움

사이클을 만들지 않는 가장 저렴한 간선을 반복적으로 추가하여 최소 신장 트리를 찾는 알고리즘은 무엇입니까?

  1. AFloyd–Warshall
  2. BDijkstra 알고리즘
  3. C하나의 노드에서 시작하는 Prim 알고리즘
  4. DKruskal 알고리즘
3.자료구조보통

이진 트리의 루트는 1이고 왼쪽 자식은 2, 오른쪽 자식은 3입니다. 노드 2의 자식은 4(왼쪽)와 5(오른쪽)입니다. 전위 순회 결과는 무엇입니까?

  1. A1 2 3 4 5
  2. B4 2 5 1 3
  3. C1 2 4 5 3
  4. D4 5 2 3 1
4.자료구조어려움

개방 주소법을 사용하는 해시 테이블에서 삭제할 때 "툼스톤"(tombstone) 표시를 자주 사용하는 이유는 무엇입니까?

  1. A슬롯을 비우면 다른 키의 탐사 순서가 끊길 수 있기 때문이다
  2. B툼스톤이 해싱 속도를 높이기 때문이다
  3. C테이블이 정렬된 상태가 되기 때문이다
  4. D보안을 위해 삭제된 키를 영구히 보관해야 하므로 슬롯을 재사용할 수 없기 때문이다
5.그래프 이론보통

연결 그래프의 정점이 10개이고 간선이 19개이다. 신장 트리가 남도록 제거해야 하는 간선은 몇 개(k)인가?

|V| = 10|E| = 19
k =
6.그래프 이론어려움
ABCDEF

F에서 E까지 가는 길이 3의 보행은 몇 개인가? 보행에서는 정점과 간선이 반복될 수 있다. 그 수를 N(이)라 하자.

M = 인접 행렬L = 3
N =

3용액

1.알고리즘과 복잡도

답: C · 부분 문제가 겹치지 않아 재사용할 것이 없기 때문에

이것이 답인 이유

병합 정렬의 두 절반은 서로소이고 각각 한 번만 풀립니다. DP는 피보나치처럼 부분 문제가 반복될 때만 도움이 됩니다.

답

C · 부분 문제가 겹치지 않아 재사용할 것이 없기 때문에
2.알고리즘과 복잡도

답: D · Kruskal 알고리즘

이것이 답인 이유

Kruskal은 간선을 가중치 순으로 정렬하고 서로 다른 컴포넌트를 연결하는 간선을 추가합니다. Prim은 시작 정점에서 하나의 트리를 키워 나갑니다.

답

D · Kruskal 알고리즘
3.자료구조

답: C · 1 2 4 5 3

이것이 답인 이유

전위 순회는 1, 그다음 왼쪽 서브트리(2, 4, 5), 그다음 3을 방문합니다. 나머지 선택지는 중위, 후위, 레벨 순서 순회입니다.

답

C · 1 2 4 5 3
4.자료구조

답: A · 슬롯을 비우면 다른 키의 탐사 순서가 끊길 수 있기 때문이다

이것이 답인 이유

삭제된 슬롯이 비게 되면 이후의 탐색이 일찍 멈춰서 탐사 체인의 더 뒤쪽에 배치된 키를 놓칠 수 있습니다.

답

A · 슬롯을 비우면 다른 키의 탐사 순서가 끊길 수 있기 때문이다
5.그래프 이론

답: k = 10

오일러, 해밀턴, 트리: 연결 그래프는 모든 정점의 차수가 짝수이면 오일러 회로(모든 간선을 한 번씩 지나 출발점으로 돌아옴)를 가지고, 차수가 홀수인 정점이 정확히 두 개이면 회로가 아닌 오일러 경로를 가집니다. 이 경로는 한 홀수 정점에서 다른 홀수 정점까지 이어집니다. 해밀턴 회로는 모든 정점을 한 번씩 방문하며, Kn에는 (n − 1)!/2개가 있습니다. 정점이 n개인 트리는 간선이 n − 1개이고, 간선이 m개인 연결 그래프는 m − n + 1개의 간선을 제거한 뒤에도 신장 트리를 유지합니다.

신장 트리의 간선

10 − 1 = 9

제거할 간선

k = 19 − 9 = 10

답

k = 10
6.그래프 이론

답: N = 4

차수: 정점의 차수는 그 정점에 닿는 간선의 수입니다. 모든 간선은 양 끝이 있으므로 차수의 합은 간선 수의 두 배입니다: Σ deg(v) = 2|E|(악수 보조정리). 따라서 차수가 홀수인 정점의 수는 짝수입니다. Kn은 간선이 n(n − 1)/2개이고, 정점이 n개인 k-정규그래프는 nk/2개이며, 정점이 n개인 트리는 간선이 n − 1개입니다.

인접 행렬

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

한 걸음 더

(M³)FE = 0·0 + 1·1 + 1·1 + 1·1 + 0·0 + 1·1 = 4

답

N = 4

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