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

밑이 k이고 자릿수가 d인 정수 n개에 대한 LSD 기수 정렬의 실행 시간은 얼마입니까?

  1. AO(dn log k)
  2. BO(n²)
  3. CO(d(n + k))
  4. DO(n log n)
2.알고리즘과 복잡도어려움

클래스 NP의 올바른 정의는 무엇입니까?

  1. A인증서가 주어지면 "예" 답을 다항 시간에 검증할 수 있는 결정 문제
  2. B다항이 아닌 문제
  3. C다항 시간에 풀 수 없는 문제
  4. D어떤 알고리즘으로도 풀 수 없는 문제
3.자료구조보통

용량이 n인 배열에 저장된 원형 큐에서 인덱스 i 다음 위치는 어떻게 계산합니까?

  1. A2i + 1
  2. B(i + 1) mod n
  3. C(i − 1) mod n
  4. Di + 1
4.자료구조어려움

블룸 필터는 "이 원소가 집합에 있는가?"라는 질문에 어떻게 답합니까?

  1. A항상 정확한 답을 준다
  2. B거짓 음성은 있을 수 있지만 거짓 양성은 없다
  3. C숫자에 대해서만 답한다
  4. D거짓 양성은 있을 수 있지만 거짓 음성은 없다
5.그래프 이론보통

완전그래프 K4의 서로 다른 해밀턴 회로는 몇 개(H)인가? 시작 정점이나 방향만 다른 회로는 같은 것으로 센다.

K4
H =
6.그래프 이론어려움
22326131011ABCDEF

다익스트라 알고리즘으로 가중 그래프에서 A에서 E까지의 최단 경로의 길이 d(E)을(를) 구하시오.

시작: A끝: E
d(E) =

3용액

1.알고리즘과 복잡도

답: C · O(d(n + k))

이것이 답인 이유

d번의 각 패스는 O(n + k)가 드는 계수 정렬이므로, d와 k가 고정되면 전체는 n에 대해 선형입니다.

답

C · O(d(n + k))
2.알고리즘과 복잡도

답: A · 인증서가 주어지면 "예" 답을 다항 시간에 검증할 수 있는 결정 문제

이것이 답인 이유

NP 문제에서는 제안된 해(인증서)를 빠르게 확인할 수 있습니다. 예를 들어 주어진 할당이 불리언 식을 만족하는지 검증하는 것입니다.

답

A · 인증서가 주어지면 "예" 답을 다항 시간에 검증할 수 있는 결정 문제
3.자료구조

답: B · (i + 1) mod n

이것이 답인 이유

나머지 연산이 인덱스 n − 1을 다시 0으로 돌려 주므로, 원소를 이동시키지 않고 배열을 재사용할 수 있습니다.

답

B · (i + 1) mod n
4.자료구조

답: D · 거짓 양성은 있을 수 있지만 거짓 음성은 없다

이것이 답인 이유

원소에 해당하는 비트 중 하나라도 0이면 확실히 없고, 모두 1이면 아마도 있습니다. 블룸 필터는 정확도를 일부 포기하는 대신 매우 적은 메모리를 사용합니다.

답

D · 거짓 양성은 있을 수 있지만 거짓 음성은 없다
5.그래프 이론

답: H = 3

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.

세기

H = (4 − 1)!/2 = 6/2 = 3

답

H = 3
6.그래프 이론

답: d(E) = 8

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.

단계별 다익스트라

각 줄: 확정된 정점, 그 최종 거리, 거리가 개선되는 이웃.

A (0): B: 2, C: 2
B (2): D: 4, E: 13
C (2): E: 8
D (4): F: 17
E (8)
F (17)

최단 경로

A → C → E
d(E) = 8

답

d(E) = 8

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