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(K_n)| = n(n − 1)/2, |E(K_m,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
K_n의 해밀턴 회로: (n − 1)!/2
다익스트라 갱신: d(v) = min(d(v), d(u) + w(u, v))
길이 L의 보행: (Mᴸ)_ij

방법

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

2연습 문제

1.알고리즘과 복잡도보통

함수가 n번 반복하는 루프 하나를 실행한 뒤, 따로 n번 반복하는 또 다른 루프를 실행합니다. 시간 복잡도는 무엇입니까?

AO(n)
BO(n²)
CO(log n)
DO(2ⁿ)

2.알고리즘과 복잡도어려움

해시 테이블의 평균 조회 시간은 O(1)인데 최악의 경우는 O(n)인 이유는 무엇입니까?

A많은 키가 같은 버킷에서 충돌(collision)할 수 있기 때문이다
B해시 함수가 느리기 때문이다
C키를 먼저 정렬해야 하기 때문이다
D배열 접근이 O(n)이기 때문이다

3.자료구조보통

적재율이 임계값을 넘은 뒤 해시 테이블이 재해싱(rehash)하면 무슨 일이 일어납니까?

A기존 키를 제자리에서 정렬한다
B충돌한 키만 테이블 끝의 새 오버플로 리스트로 옮긴다
C더 큰 테이블을 할당하고 모든 키를 다시 삽입한다
D자리를 만들기 위해 가장 오래된 키를 삭제한다

4.자료구조어려움

해시 테이블이 올바르게 동작하려면 해시와 동등성이 어떤 규칙을 따라야 합니까?

A해시 값은 소수여야 한다
B해시 값이 같으면 키가 같다
C다른 키는 다른 해시 값을 가져야 한다
D같은 키는 같은 해시 값을 가져야 한다

5.그래프 이론보통

연결 그래프에 오일러 회로가 있는가, 회로가 아닌 오일러 경로가 있는가, 둘 다 없는가? 답을 클릭하세요.

|V| = 6|E| = 7

1오일러 회로
2오일러 경로, 회로 없음
3둘 다 아님

6.그래프 이론어려움

E에서 출발해 같은 정점으로 돌아오는 길이 2의 닫힌 보행은 몇 개인가? 보행에서는 정점과 간선이 반복될 수 있다. 그 수를 N(이)라 하자.

M = 인접 행렬L = 2

N =

3용액

1.알고리즘과 복잡도

답: A · O(n)

이것이 답인 이유

n + n = 2n이고 상수 계수는 버리므로 이 함수는 O(n)입니다.

답

A · O(n)

2.알고리즘과 복잡도

답: A · 많은 키가 같은 버킷에서 충돌(collision)할 수 있기 때문이다

이것이 답인 이유

좋은 해시 함수와 적재율(load factor)이면 버킷은 평균적으로 짧게 유지됩니다. 악의적인 입력이나 나쁜 해싱은 모든 키를 하나의 버킷에 넣을 수 있습니다.

답

A · 많은 키가 같은 버킷에서 충돌(collision)할 수 있기 때문이다

3.자료구조

답: C · 더 큰 테이블을 할당하고 모든 키를 다시 삽입한다

이것이 답인 이유

인덱스는 테이블 크기로 나눈 나머지로 계산되므로 모든 키를 새로운 더 큰 테이블로 다시 해시해야 합니다. 크기를 두 배로 늘리면 이는 분할 상환 O(1)로 유지됩니다.

답

C · 더 큰 테이블을 할당하고 모든 키를 다시 삽입한다

4.자료구조

답: D · 같은 키는 같은 해시 값을 가져야 한다

이것이 답인 이유

같은 두 키가 다르게 해시되면 서로 다른 버킷에 저장되어 조회가 실패할 것입니다. 다른 키는 여전히 해시를 공유할 수 있습니다.

답

D · 같은 키는 같은 해시 값을 가져야 한다

5.그래프 이론

답: 오일러 경로, 회로 없음

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, K_n에는 (n − 1)!/2개가 있습니다. 정점이 n개인 트리는 간선이 n − 1개이고, 간선이 m개인 연결 그래프는 m − n + 1개의 간선을 제거한 뒤에도 신장 트리를 유지합니다.

차수

deg(A) = 1, deg(B) = 4, deg(C) = 2, deg(D) = 2, deg(E) = 3, deg(F) = 2

홀수 정점

A, E → 2

오일러 경로, 회로 없음

답

오일러 경로, 회로 없음

오일러 경로는 한 홀수 정점에서 시작해 다른 홀수 정점에서 끝납니다.

6.그래프 이론

답: N = 3

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. K_n은 간선이 n(n − 1)/2개이고, 정점이 n개인 k-정규그래프는 nk/2개이며, 정점이 n개인 트리는 간선이 n − 1개입니다.

인접 행렬

A: 0 0 1 0 0 0

B: 0 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

공통 이웃

(M²)_EE = 0·0 + 1·1 + 1·1 + 1·1 + 0·0 + 0·0 = 3

답

N = 3

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