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

점화식 T(n) = 2T(n/2) + O(n)의 해는 무엇입니까?

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

한 번 증가할 때 많은 비트가 뒤집힐 수 있다는 점을 고려할 때, 이진 카운터 증가의 분할 상환 비용은 얼마입니까?

  1. A증가당 O(log n)
  2. B증가당 O(1)
  3. C증가당 O(n log n)
  4. D증가당 O(n)
3.자료구조보통

트라이(접두사 트리)는 특히 어떤 작업에 효율적입니까?

  1. A최단 경로 찾기
  2. B자동 완성과 같은 접두사 검색
  3. C숫자 정렬
  4. D행렬 저장
4.자료구조어려움

키가 서로 다를 때 유일한 이진 트리를 항상 결정하는 순회 쌍은 무엇입니까?

  1. A전위 순회와 후위 순회
  2. B전위 순회만
  3. C전위 순회와 중위 순회
  4. D레벨 순서 순회만
5.그래프 이론보통

연결 그래프의 정점이 19개이고 간선이 23개이다. 신장 트리가 남도록 제거해야 하는 간선은 몇 개(k)인가?

|V| = 19|E| = 23
k =
6.그래프 이론어려움
1010554789ABCDEF

다익스트라 알고리즘이 A에서 시작한다. 4단계에서 확정(영구 결정)되는 정점을 클릭하세요. A 자신은 1단계이다.

시작: A단계 4
  1. 1A
  2. 2B
  3. 3C
  4. 4D
  5. 5E
  6. 6F

3용액

1.알고리즘과 복잡도

답: D · O(n log n)

이것이 답인 이유

마스터 정리(master theorem)에 의해(a = 2, b = 2, f(n) = n) T(n) = Θ(n log n)입니다.

답

D · O(n log n)
2.알고리즘과 복잡도

답: B · 증가당 O(1)

이것이 답인 이유

n번 증가하는 동안 비트 i는 약 n / 2ⁱ번 뒤집히므로 전체는 2n번 미만이고, 평균은 각각 O(1)입니다.

답

B · 증가당 O(1)
3.자료구조

답: B · 자동 완성과 같은 접두사 검색

이것이 답인 이유

트라이는 문자열을 경로를 따라 문자 단위로 저장하므로, 조회와 접두사 질의에 키 길이에 비례하는 시간이 걸립니다.

답

B · 자동 완성과 같은 접두사 검색
4.자료구조

답: C · 전위 순회와 중위 순회

이것이 답인 이유

전위 순회는 루트를 알려 주고, 중위 순회에서 그 위치가 왼쪽과 오른쪽 서브트리를 나눕니다. 전위와 후위 순회의 조합은 자식이 하나인 노드가 있으면 모호합니다.

답

C · 전위 순회와 중위 순회
5.그래프 이론

답: k = 5

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

19 − 1 = 18

제거할 간선

k = 23 − 18 = 5

답

k = 5
6.그래프 이론

답: D

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

1. A (0): C: 10
2. C (10): B: 20, E: 15
3. E (15): D: 19, F: 23
4. D (19)
5. B (20)
6. F (23)

단계 4

D

답

D

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