자료구조와 알고리즘: 벼락치기 팩

공식 모음, 모든 주제의 핵심 풀이 단계, 연습 문제 6개가 들어 있으며 전체 풀이는 맨 뒤에 있습니다.

새 문제강의로 돌아가기

인쇄 창에서 “PDF로 저장”을 선택하면 기기에 사본을 보관할 수 있습니다.

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

활동 선택 문제에서 겹치지 않는 활동의 수를 항상 최대로 만드는 탐욕적 규칙은 무엇입니까?

  1. A가장 짧은 활동을 먼저 고른다
  2. B가장 일찍 끝나는 활동을 고르고, 호환되는 활동들로 반복한다
  3. C겹침이 가장 적은 활동을 먼저 고른 뒤, 호환되는 활동들로 반복한다
  4. D가장 일찍 시작하는 활동을 고른다
2.알고리즘과 복잡도어려움

최단 단순 경로는 다항 시간에 찾을 수 있습니다. 일반 그래프에서 두 정점 사이의 최장 단순 경로를 찾는 것에 대해 알려진 것은 무엇입니까?

  1. ANP-hard이다
  2. B가중치를 음수로 바꾼 다익스트라 알고리즘으로 풀 수 있다
  3. C항상 O(V + E)에 풀 수 있다
  4. D결정 불가능하다
3.자료구조보통

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

  1. Ai/2와 i/2 + 1
  2. Bi + 1과 i + 2
  3. C2i와 2i + 1
  4. D2i + 1과 2i + 2
4.자료구조어려움

AVL 트리에 키를 삽입했더니 어떤 노드의 왼쪽 서브트리가 너무 높아졌고, 새 키는 그 왼쪽 자식의 왼쪽 서브트리에 들어갔습니다(left-left 경우). 어떤 수정이 적용됩니까?

  1. A불균형 노드에서 단일 오른쪽 회전
  2. B노드와 그 자식의 색 바꾸기
  3. C불균형 노드에서 단일 왼쪽 회전
  4. D자식에서 왼쪽 회전 후 노드에서 오른쪽 회전
5.그래프 이론보통

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

2 × deg 54 × deg 2
L =
6.그래프 이론어려움
15145133741286ABCDEFG

다익스트라 알고리즘으로 가중 그래프에서 A에서 F까지의 최단 경로의 길이 d(F)을(를) 구하시오.

시작: A끝: F
d(F) =

3용액

1.알고리즘과 복잡도

답: B · 가장 일찍 끝나는 활동을 고르고, 호환되는 활동들로 반복한다

이것이 답인 이유

가장 이른 종료 시간을 고르는 것은 교환 논증으로 최적임을 증명할 수 있습니다. 다른 규칙에는 반례가 있습니다.

답

B · 가장 일찍 끝나는 활동을 고르고, 호환되는 활동들로 반복한다
2.알고리즘과 복잡도

답: A · NP-hard이다

이것이 답인 이유

길이 V − 1인 최장 단순 경로는 NP-complete 문제인 해밀턴 경로입니다. 다만 방향 비순환 그래프에서는 선형 시간에 풀 수 있습니다.

답

A · NP-hard이다
3.자료구조

답: D · 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

D · 2i + 1과 2i + 2
4.자료구조

답: A · 불균형 노드에서 단일 오른쪽 회전

이것이 답인 이유

Left-left 경우에는 오른쪽 회전 한 번이 왼쪽 자식을 위로 올려 균형을 회복합니다. 지그재그 경우에는 이중 회전이 필요합니다.

답

A · 불균형 노드에서 단일 오른쪽 회전
5.그래프 이론

답: L = 8

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 + 18 = 2(L + 6) − 2
L = 8

답

L = 8

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

6.그래프 이론

답: d(F) = 34

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: 15, C: 14
C (14): E: 17, G: 26
B (15): D: 28, G: 19
E (17)
G (19): D: 27
D (27): F: 34
F (34)

최단 경로

A → B → G → D → F
d(F) = 34

답

d(F) = 34

ExamProblems · examproblems.com/courses/data-structures-and-algorithms