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

for i = 1 to n: for j = 1 to i: O(1) 작업 수행 — 이 코드의 시간 복잡도는 무엇입니까?

  1. AO(n)
  2. BO(n log n)
  3. CO(n³)
  4. DO(n²)
2.알고리즘과 복잡도어려움

극대 매칭의 모든 간선의 양 끝점을 취하면 정점 덮개가 됩니다. 이 덮개는 얼마나 좋습니까?

  1. A최적과 비교한 품질을 알 수 없음
  2. B최솟값의 최대 log n배
  3. C최소 정점 덮개 크기의 최대 두 배
  4. D항상 최소 정점 덮개
3.자료구조보통

AVL 트리와 레드-블랙 트리가 보장하는 것은 무엇입니까?

  1. A재균형을 통한 O(log n) 높이
  2. B키가 삽입 순서대로 저장됨
  3. C모든 경우의 상수 시간 탐색
  4. D자식이 두 개인 노드가 없음
4.자료구조어려움

세그먼트 트리는 일반적으로 무엇에 사용됩니까?

  1. A구간 질의(구간 합 등)와 갱신을 O(log n)에 처리하는 데
  2. B그래프의 간선을 저장하는 데
  3. C스택을 구현하는 데
  4. D각 접두사를 별도의 트리 노드에 저장하여 문자열을 알파벳순으로 정렬하는 데
5.그래프 이론보통

연결 그래프의 정점이 17개이고 간선이 28개이다. 신장 트리가 남도록 제거해야 하는 간선은 몇 개(k)인가?

|V| = 17|E| = 28
k =
6.그래프 이론어려움
37101117615201219ABCDEFG

크루스칼 알고리즘이 최소 신장 트리를 만든다. 6번째로 추가하는 간선을 클릭하세요. 건너뛴 간선은 세지 않는다.

k = 6
  1. 1간선 AB
  2. 2간선 AC
  3. 3간선 BC
  4. 4간선 BD
  5. 5간선 CE
  6. 6간선 DF
  7. 7간선 EF
  8. 8간선 GB
  9. 9간선 GC
  10. 10간선 GE

3용액

1.알고리즘과 복잡도

답: D · O(n²)

이것이 답인 이유

안쪽 본문은 모두 n(n + 1) / 2번 실행되며, 이는 여전히 이차입니다.

답

D · O(n²)
2.알고리즘과 복잡도

답: C · 최소 정점 덮개 크기의 최대 두 배

이것이 답인 이유

매칭 간선들은 정점을 공유하지 않으므로 최적해는 간선마다 최소 한 정점이 필요하고, 이 방법은 두 개를 취합니다. 즉 2-근사입니다.

답

C · 최소 정점 덮개 크기의 최대 두 배
3.자료구조

답: A · 재균형을 통한 O(log n) 높이

이것이 답인 이유

자가 균형 트리는 높이를 로그 수준으로 유지하므로 탐색, 삽입, 삭제가 최악의 경우에도 O(log n)입니다.

답

A · 재균형을 통한 O(log n) 높이
4.자료구조

답: A · 구간 질의(구간 합 등)와 갱신을 O(log n)에 처리하는 데

이것이 답인 이유

세그먼트 트리는 구간별 집계 값을 저장하여 구간 질의와 단일 지점 갱신을 O(log n) 시간에 지원합니다.

답

A · 구간 질의(구간 합 등)와 갱신을 O(log n)에 처리하는 데
5.그래프 이론

답: k = 12

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

17 − 1 = 16

제거할 간선

k = 28 − 16 = 12

답

k = 12
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. AB (3)
2. DF (6)
3. AC (7)
4. BD (11)
5. GC (12)
6. EF (15)

간선 번호 6

EF

답

간선 EF

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