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

for i = 1 to n: (j = 1; while j < n: j = j × 2) — 이 코드의 시간 복잡도는 무엇입니까?

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

결정 문제 X가 NP-complete임을 증명하려면 어떤 두 가지를 보여야 합니까?

  1. AX가 P에 속하는 문제로 환원되고, X가 NP에 속한다
  2. BX에 다항 알고리즘이 없고, X가 결정 가능하다
  3. CX가 NP에 속하고, 알려진 NP-complete 문제가 다항 시간에 X로 환원된다
  4. DX가 P에 속하고, X가 SAT로 환원된다
3.자료구조보통

이진 힙을 포인터 없이 배열에 저장할 수 있는 이유는 무엇입니까?

  1. A완전 이진 트리이므로 위치가 간단한 인덱스 공식을 따르기 때문에
  2. B배열이 키를 자동으로 정렬된 순서로 유지하므로 포인터가 필요 없기 때문에
  3. C힙의 모든 키가 같기 때문에
  4. D힙에는 원소가 100개를 넘지 않기 때문에
4.자료구조어려움

레드-블랙 트리가 반드시 만족해야 하는 성질은 무엇입니까?

  1. A루트는 빨간색이어야 한다
  2. B모든 빨간 노드의 자식은 빨간색이어야 하므로 빨간 노드가 리프까지 끊기지 않는 사슬을 이룬다
  3. C한 노드에서 그 자손 리프까지의 모든 경로에 있는 검은 노드의 수가 같다
  4. D모든 노드는 빨간색이어야 한다
5.그래프 이론보통
ABCDE오일러 회로오일러 경로, 회로 없음둘 다 아님

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

|V| = 5|E| = 5
  1. 1오일러 회로
  2. 2오일러 경로, 회로 없음
  3. 3둘 다 아님
6.그래프 이론어려움
6810315214275ABCDEFG

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

시작: A끝: F
d(F) =

3용액

1.알고리즘과 복잡도

답: C · O(n log n)

이것이 답인 이유

안쪽 루프는 n번의 바깥 반복마다 약 log₂ n번 실행되므로 O(n log n)입니다.

답

C · O(n log n)
2.알고리즘과 복잡도

답: C · X가 NP에 속하고, 알려진 NP-complete 문제가 다항 시간에 X로 환원된다

이것이 답인 이유

NP 소속은 X가 NP보다 어렵지 않음을 보이고, 알려진 NP-complete 문제로부터의 환원은 X가 NP 전체만큼은 어렵다는 것을 보입니다.

답

C · X가 NP에 속하고, 알려진 NP-complete 문제가 다항 시간에 X로 환원된다
3.자료구조

답: A · 완전 이진 트리이므로 위치가 간단한 인덱스 공식을 따르기 때문에

이것이 답인 이유

완전 트리이므로 빈틈이 없어, 인덱스 i의 자식은 항상 2i + 1과 2i + 2에 있습니다.

답

A · 완전 이진 트리이므로 위치가 간단한 인덱스 공식을 따르기 때문에
4.자료구조

답: C · 한 노드에서 그 자손 리프까지의 모든 경로에 있는 검은 노드의 수가 같다

이것이 답인 이유

레드-블랙 규칙: 노드는 빨간색 또는 검은색이고, 루트는 검은색이며, 빨간 노드의 자식은 검은색이고, 모든 경로의 블랙 높이가 같습니다. 이로써 높이가 ≤ 2 log₂(n + 1)로 유지됩니다.

답

C · 한 노드에서 그 자손 리프까지의 모든 경로에 있는 검은 노드의 수가 같다
5.그래프 이론

답: 오일러 경로, 회로 없음

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.

차수

deg(A) = 2, deg(B) = 3, deg(C) = 2, deg(D) = 2, deg(E) = 1

홀수 정점

B, E → 2
오일러 경로, 회로 없음

답

오일러 경로, 회로 없음

오일러 경로는 한 홀수 정점에서 시작해 다른 홀수 정점에서 끝납니다.

6.그래프 이론

답: d(F) = 17

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: 6, C: 8
B (6): G: 20
C (8): G: 10
G (10): D: 17, E: 15
E (15): F: 17
D (17)
F (17)

최단 경로

A → C → G → E → F
d(F) = 17

답

d(F) = 17

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