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

퀵 정렬의 최악의 경우 시간 복잡도는 무엇입니까?

AO(n)
BO(n²)
CO(n log n)
DO(log n)

2.알고리즘과 복잡도어려움

일부 간선 가중치가 음수일 때 다익스트라 알고리즘이 틀린 결과를 줄 수 있는 이유는 무엇입니까?

A음수 간선마다 무한 루프에 빠지기 때문에
B무방향 그래프에서만 동작하기 때문에
C정점은 추출될 때 확정되지만, 나중의 음수 간선이 여전히 더 짧은 경로를 줄 수 있기 때문에
D우선순위 큐에 음수를 저장할 수 없기 때문에

3.자료구조보통

배열에 저장된 이진 최소 힙(인덱스는 0부터 시작)에서 인덱스 i인 노드의 자식은 어디에 있습니까?

Ai/2와 i/2 + 1
B2i + 1과 2i + 2
Ci + 1과 i + 2
D2i와 2i + 1

4.자료구조어려움

동적 배열은 가득 차면 두 배로 커집니다. 많은 구현이 배열이 절반이 아니라 4분의 1만 찼을 때에만 축소하는 이유는 무엇입니까?

A메모리 할당기가 블록의 4분의 1 단위로만 메모리를 해제할 수 있기 때문에
B경계 근처에서 push와 pop이 번갈아 일어날 때 반복적인 크기 조정을 피하기 위해
C절반에서 반으로 줄이면 원소를 잃기 때문에
D배열을 정렬된 상태로 유지하기 위해

5.그래프 이론보통

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

|V| = 7|E| = 9

1오일러 회로
2오일러 경로, 회로 없음
3둘 다 아님

6.그래프 이론어려움

A에서 출발해 같은 정점으로 돌아오는 길이 3의 닫힌 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: B · O(n²)

이것이 답인 이유

피벗을 계속 나쁘게 선택하면(예: 이미 정렬된 입력에서 첫 번째 원소를 피벗으로 선택) 분할이 불균형해져 O(n²)이 됩니다. 평균적인 경우는 O(n log n)입니다.

답

B · O(n²)

2.알고리즘과 복잡도

답: C · 정점은 추출될 때 확정되지만, 나중의 음수 간선이 여전히 더 짧은 경로를 줄 수 있기 때문에

이것이 답인 이유

탐욕적 단계는 추출된 거리가 확정되도록 음이 아닌 가중치에 의존합니다. 가중치가 음수일 수 있으면 벨만-포드를 사용합니다.

답

C · 정점은 추출될 때 확정되지만, 나중의 음수 간선이 여전히 더 짧은 경로를 줄 수 있기 때문에

3.자료구조

답: B · 2i + 1과 2i + 2

이것이 답인 이유

0부터 시작하는 배열에서 왼쪽 자식은 2i + 1, 오른쪽 자식은 2i + 2, 부모는 ⌊(i − 1)/2⌋에 있습니다.

답

B · 2i + 1과 2i + 2

4.자료구조

답: B · 경계 근처에서 push와 pop이 번갈아 일어날 때 반복적인 크기 조정을 피하기 위해

이것이 답인 이유

절반에서 축소하면 그런 연산 순서에서는 매 연산마다 크기 조정이 일어날 수 있습니다. 1/4과 가득 찬 상태 사이의 간격이 분할 상환 비용을 O(1)로 유지합니다.

답

B · 경계 근처에서 push와 pop이 번갈아 일어날 때 반복적인 크기 조정을 피하기 위해

5.그래프 이론

답: 둘 다 아님

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

홀수 정점

A, B, E, F → 4

둘 다 아님

답

둘 다 아님

6.그래프 이론

답: N = 2

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 1 1 0 0

B: 1 0 1 1 1

C: 1 1 0 0 1

D: 0 1 0 0 1

E: 0 1 1 1 0

한 걸음 더

(M³)_AA = 2·0 + 1·1 + 1·1 + 1·0 + 2·0 = 2

답

N = 2

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