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

O(log n)처럼 Big O에서 로그의 밑을 보통 생략하는 이유는 무엇입니까?

  1. A밑이 다른 로그는 상수배만큼만 다르기 때문에
  2. B로그는 항상 정수로 반올림되기 때문에
  3. C컴퓨터 과학의 모든 로그는 밑이 10이므로 생략해도 알 수 있기 때문에
  4. D밑은 n이 작을 때만 중요하기 때문에
2.알고리즘과 복잡도어려움

어떤 문제가 NP-완전(NP-complete)이려면 어떤 조건을 만족해야 합니까?

  1. ANP에 속하고 모든 NP 문제가 다항 시간에 그 문제로 환원된다
  2. BNP 밖에 있으면서 정지 문제처럼 모든 NP 문제보다 어렵다
  3. C푸는 것이 불가능하다
  4. D다항 시간에 풀 수 있다
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. B1 2 4 5 3
  3. C4 5 2 3 1
  4. D4 2 5 1 3
4.자료구조어려움

루트가 50이고, 왼쪽 서브트리는 30(자식 20, 40), 오른쪽 서브트리는 70(자식 60, 80)인 BST에서 중위 후속자를 사용하여 루트를 삭제합니다. 어떤 키가 새 루트가 됩니까?

  1. A70
  2. B80
  3. C60
  4. D40
5.그래프 이론보통

트리에 차수가 3인 정점 2개, 차수가 4인 정점 4개, 차수가 5인 정점 4개이(가) 있고 나머지 정점은 모두 잎(차수 1)이다. 잎은 몇 개(L)인가?

2 × deg 34 × deg 44 × deg 5
L =
6.그래프 이론어려움
111821910181520ABCDEFG

크루스칼 알고리즘이 최소 신장 트리를 만든다. 3번째로 추가하는 간선을 클릭하세요. 건너뛴 간선은 세지 않는다.

k = 3
  1. 1간선 AB
  2. 2간선 AC
  3. 3간선 BC
  4. 4간선 BD
  5. 5간선 CE
  6. 6간선 DF
  7. 7간선 EF
  8. 8간선 GC
  9. 9간선 GE

3용액

1.알고리즘과 복잡도

답: A · 밑이 다른 로그는 상수배만큼만 다르기 때문에

이것이 답인 이유

밑을 바꾸면 로그에 상수가 곱해지는데, Big O는 상수 계수를 무시합니다.

답

A · 밑이 다른 로그는 상수배만큼만 다르기 때문에
2.알고리즘과 복잡도

답: A · NP에 속하고 모든 NP 문제가 다항 시간에 그 문제로 환원된다

이것이 답인 이유

NP-완전 문제는 NP에서 가장 어려운 문제이며, 그중 하나라도 다항 시간 알고리즘이 있으면 NP 전체에 대한 다항 시간 알고리즘이 존재하게 됩니다.

답

A · NP에 속하고 모든 NP 문제가 다항 시간에 그 문제로 환원된다
3.자료구조

답: B · 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

B · 1 2 4 5 3
4.자료구조

답: C · 60

이것이 답인 이유

오른쪽 서브트리의 가장 왼쪽 노드는 60이므로 60이 50을 대체하고 원래 위치에서 제거됩니다. 선행자를 사용하면 40이 됩니다.

답

C · 60
5.그래프 이론

답: L = 24

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.

트리에 대한 악수 보조정리

L + 42 = 2(L + 10) − 2
L = 24

답

L = 24

지름길: 차수 d ≥ 3인 정점에 대해 L = 2 + Σ (d − 2).

6.그래프 이론

답: 간선 EF

최단 경로와 신장 트리: 다익스트라 알고리즘은 매 단계에서 정점 하나를 확정합니다. 임시 거리가 가장 작은 미확정 정점입니다. 그 거리는 최종 값이 되고, 모든 이웃 v는 d(v) = min(d(v), d(u) + w(u, v))로 갱신됩니다. 크루스칼 알고리즘은 간선을 가벼운 것부터 골라 사이클을 만드는 간선을 건너뛰면서 최소 신장 트리를 만들고, 프림 알고리즘은 시작 정점에서 트리 하나를 키우며 트리에서 뻗어 나가는 가장 가벼운 간선을 항상 추가합니다. 정점이 n개인 신장 트리는 간선이 n − 1개입니다.

크루스칼 알고리즘

1. DF (1)
2. BC (2)
3. EF (8)
4. CE (10)
5. AB (11)
6. GC (15)

간선 번호 3

EF

답

간선 EF

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