Veri Yapıları ve Algoritmalar: hızlı tekrar paketi

Formül kâğıtları, her konunun temel yöntem adımları ve 6 alıştırma sorusu; tam çözümler en sonda.

Yeni sorularDerse dön

Yazdırma penceresinde, bir kopyayı cihazınızda saklamak için “PDF olarak kaydet” seçeneğini seçin.

1Formüller ve yöntemler

Graf kuramı

El sıkışma lemması
Σ deg(v) = 2|E|
Tam graflar
|E(Kn)| = n(n − 1)/2, |E(Km,n)| = m·n
Düzgün (regüler) graf
|E| = n·k/2
Ağaç ve orman
|E| = n − 1, |E| = n − c
Ağacın yaprakları
L = 2 + Σ (deg(v) − 2) over deg(v) ≥ 3
Euler
devre: tüm derecelerin çift olması; yol: tam olarak 2 tek derece
Kn içindeki Hamilton devreleri
(n − 1)!/2
Dijkstra güncellemesi
d(v) = min(d(v), d(u) + w(u, v))
L uzunluğundaki gezintiler
(Mᴸ)ij

Yöntem

  1. Her köşenin derecesini yazın; dereceler toplamı kenar sayısının iki katıdır.
  2. Euler sorularında grafın bağlantılı olduğunu denetleyin ve derecesi tek olan köşeleri sayın.
  3. Ağaçlarda n − 1 kenarı ve el sıkışma lemmasını kullanın.
  4. Dijkstra için geçici uzaklıkların bir tablosunu tutun ve her turda henüz kesinleşmemiş köşelerden en küçük uzaklığa sahip olanı kesinleştirin.
  5. En küçük kapsayan ağaç için kenarları ağırlığa göre sıralayın ve bir döngü kapatan her kenarı atlayın (Kruskal) ya da bir başlangıç köşesinden tek bir ağaç büyütün (Prim).

2Alıştırma soruları

1.Algoritmalar ve karmaşıklıkOrta

n elemanlı bir dizi için birleştirmeli sıralamanın özyinelemesi kaç seviyeye sahiptir?

  1. AYaklaşık n / 2
  2. BYaklaşık √n
  3. CYaklaşık log₂ n
  4. DYaklaşık n
2.Algoritmalar ve karmaşıklıkZor

T(n) = 2T(n/2) + n log n yinelemesinin çözümü nedir?

  1. AΘ(n log n)
  2. BΘ(n)
  3. CΘ(n²)
  4. DΘ(n log² n)
3.Veri yapılarıOrta

V köşeli bir graf için komşuluk matrisi ne kadar bellek kullanır?

  1. AO(log V)
  2. BO(E)
  3. CO(V²)
  4. DO(V + E)
4.Veri yapılarıZor

Bir dizideki k boyutlu her pencerenin en büyük elemanını toplam O(n)'de hesaplamayı hangi yapı sağlar?

  1. APenceredeki elemanlardan oluşan tek yönlü bağlı bir liste
  2. Bİndeksleri değerlerin azalan sırasına göre tutan bir deque
  3. CHer pencere için yeniden oluşturulan bir min-heap
  4. DKaydırılarak güncellenen sıralı bir dizi
5.Graf kuramıOrta

Bir ağacın derecesi 4 olan 3 köşe, derecesi 2 olan 4 köşe vardır ve diğer tüm köşeleri yapraktır (derece 1). Kaç yaprağı (L) vardır?

3 × deg 44 × deg 2
L =
6.Graf kuramıZor
204167111581261ABCDEFG

Ağırlıklı grafın en küçük kapsayan ağacının toplam ağırlığını (W) bulun.

|V| = 7|E| = 10
W =

3Çözeltiler

1.Algoritmalar ve karmaşıklık

Cevap: C · Yaklaşık log₂ n

Cevap neden bu

n'den 1'e yarıya indirmek yaklaşık log₂ n seviye alır ve her seviye O(n) birleştirme işi yapar; bu O(n log n) verir.

Cevap

C · Yaklaşık log₂ n
2.Algoritmalar ve karmaşıklık

Cevap: D · Θ(n log² n)

Cevap neden bu

k. seviye yaklaşık n log(n / 2ᵏ) iş yapar ve log n seviye üzerinden toplamak Θ(n log² n) verir; bu, ana teoremin genişletilmiş ikinci durumudur.

Cevap

D · Θ(n log² n)
3.Veri yapıları

Cevap: C · O(V²)

Cevap neden bu

Komşuluk matrisi V × V giriş saklar ve yoğun graflar için verimlidir; komşuluk listeleri O(V + E) kullanır ve seyrek graflar için daha iyidir.

Cevap

C · O(V²)
4.Veri yapıları

Cevap: B · İndeksleri değerlerin azalan sırasına göre tutan bir deque

Cevap neden bu

Deque'nin başı her zaman pencerenin en büyük elemanıdır; her indeks deque'ye bir kez girer ve bir kez çıkar, bu nedenle iş doğrusaldır.

Cevap

B · İndeksleri değerlerin azalan sırasına göre tutan bir deque
5.Graf kuramı

Cevap: L = 8

Euler, Hamilton ve ağaçlar: bağlantılı bir grafın tüm köşelerinin derecesi çiftse bir Euler devresi (her kenar bir kez, başlangıca dönüş), tam olarak iki köşenin derecesi tekse devre olmayan bir Euler yolu vardır; yol bir tek dereceli köşeden ötekine gider. Bir Hamilton devresi her köşeyi bir kez ziyaret eder; Kn grafında bunlardan (n − 1)!/2 tane vardır. n köşeli bir ağacın n − 1 kenarı vardır ve m kenarlı bağlantılı bir graf m − n + 1 kenar kaldırıldıktan sonra bir kapsayan ağaç bırakır.

Bir ağaç için el sıkışma lemması

L + 20 = 2(L + 7) − 2
L = 8

Cevap

L = 8

Kısayol: L = 2 + Σ (d − 2); toplam, derecesi d ≥ 3 olan köşeler üzerindendir.

6.Graf kuramı

Cevap: W = 54

En kısa yollar ve kapsayan ağaçlar: Dijkstra algoritması her turda bir köşeyi kesinleştirir: geçici uzaklığı en küçük olan, henüz kesinleşmemiş köşeyi. Uzaklığı artık kesindir ve her komşu v için d(v) = min(d(v), d(u) + w(u, v)) alınır. Kruskal algoritması en küçük kapsayan ağacı, kenarları hafiften ağıra alıp bir döngü kapatacak kenarları atlayarak kurar; Prim algoritması bir başlangıç köşesinden tek bir ağaç büyütür ve her seferinde ağaçtan çıkan en hafif kenarı ekler. n köşeli bir kapsayan ağacın n − 1 kenarı vardır.

Kruskal algoritması

GE (1): al
BD (4): al
GD (6): al
DE (7): atla, döngü kapatır
GB (8): atla, döngü kapatır
DF (11): al
GC (12): al
EF (15): atla, döngü kapatır
CE (16): atla, döngü kapatır
AB (20): al

Toplam ağırlık

W = 1 + 4 + 6 + 11 + 12 + 20 = 54

Cevap

W = 54

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