基本情報技術者 基礎理論 択一式(応用) 第66問〜第70問|アルゴリズムとプログラミング

重要度:C 論点:アルゴリズムとプログラミング

問66:処理時間がデータ件数nに比例するアルゴリズムAと、nの2乗に比例するアルゴリズムBがある。n=10のときの処理時間が両者とも等しいとき、n=100での処理時間はBがAの何倍になるか。

  • A:10
  • B:20
  • C:100
  • D:1000
【第66問:正解と解説】

正解:A

・A
正解。nが10倍になるとAは10倍、Bは10の2乗=100倍になる。したがってBの処理時間はAの100÷10=10倍となる。

・B
20倍は、増加の倍率を単純に足し合わせた誤りである。

・C
100倍は、アルゴリズムBの処理時間の増加倍率そのものである。

・D
1000倍は、nの3乗に比例する場合の増加倍率である。


重要度:B 論点:アルゴリズムとプログラミング

問67:要素数nの配列に対して、次の二重ループの内側の処理が実行される回数を表す式はどれか。 外側のループはiを1からnまで、内側のループはjを1からnまで繰り返す。

  • A:n
  • B:2n
  • C:nの2乗
  • D:2のn乗
【第67問:正解と解説】

正解:C

・A
nは、単一のループを1回実行した場合の回数である。

・B
2nは、2つのループを入れ子ではなく並列に実行した場合の回数である。

・C
正解。外側のn回それぞれについて内側がn回実行されるため、n×n=nの2乗回となる。二重ループは処理時間が件数の2乗に比例する典型例である。

・D
2のn乗は、部分集合を全て列挙する場合などの回数であり、二重ループの回数ではない。


重要度:C 論点:アルゴリズムとプログラミング

問68:同じ環境で、データ件数が1,000件から4,000件へ増えたとき、処理時間が2秒から8秒になった。この観測範囲と提示された選択肢の中で、処理時間とデータ件数の関係として最も適切なものはどれか。

  • A:件数に比例している
  • B:件数の2乗に比例している
  • C:件数の対数に比例している
  • D:件数に関係なく一定である
【第68問:正解と解説】

正解:A

・A
正解。観測範囲では、データ件数が4倍になったときに処理時間も4倍になっているため、提示された選択肢の中では件数に比例する関係が最も適切である。ただし、二つの測定点だけで一般的な漸近計算量を証明できるわけではない。

・B
件数の2乗に比例するなら、件数が4倍になったとき処理時間は16倍になると予想され、この観測結果とは一致しない。

・C
対数に比例する場合、件数が4倍になっても処理時間は4倍にはなりにくく、この観測結果とは一致しない。

・D
件数に関係なく一定なら、処理時間は2秒のままであり、この観測結果とは一致しない。


重要度:C 論点:アルゴリズムとプログラミング

問69:根を深さ0とし、深さ0~4の全ての内部節がそれぞれ2つの子をもち、全ての葉が深さ5にある2分木がある。深さ5にある葉の数は幾つか。

  • A:10
  • B:16
  • C:32
  • D:64
【第69問:正解と解説】

正解:C

・A
10は深さの2倍を求めた誤りである。

・B
16は深さ4の階層にある節の数である。

・C
正解。根を深さ0とすると、各階層の節数は直前の階層の2倍になる。深さ5の葉の数は2の5乗=32個である。

・D
64は深さ6の階層にある節の数である。


重要度:B 論点:アルゴリズムとプログラミング

問70:要素数nの整列済みデータに対する2分探索の計算量を表すものはどれか。

  • A:nに比例する
  • B:nの2乗に比例する
  • C:2のn乗に比例する
  • D:nの対数に比例する
【第70問:正解と解説】

正解:D

・A
nに比例するのは、先頭から順に調べる線形探索の計算量である。

・B
nの2乗に比例するのは、バブルソートなどの単純な整列アルゴリズムの計算量である。

・C
2のn乗に比例するのは、全ての組合せを調べ尽くすような処理の計算量である。

・D
正解。2分探索は1回の比較で範囲が半分になるため、比較回数はnの対数に比例する。件数が大きくなっても比較回数の増え方は緩やかである。


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