Hash-Tabellen: Interaktive Lern-Quizze für Algorithmen und Datenstrukturen

Question 1

Welche Kollisionsbehandlungsmethode speichert kollidierende Schlüssel in einer verknüpften Liste?

Accepted Answer

Verkettete Adressierung

Answer

Offene Adressierung

Answer

Double Hashing

Answer

Lineares Sondieren

Question 2

Welche Hash-Funktion eignet sich am besten für Strings?

Accepted Answer

Fingerabdruckfunktion

Answer

Modulare Division

Answer

Diskrete Fourier-Transformation

Answer

Checksumme

Question 3

Was ist der Hauptvorteil der Verwendung von Hash-Tabellen?

Accepted Answer

Schnelle Suche und Einfügung von Elementen

Answer

Einfache Implementierung

Answer

Effiziente Speichernutzung

Answer

Automatische Sortierung von Elementen

Question 4

Welche Operation ist in einer Hash-Tabelle nicht möglich?

Accepted Answer

Sortierung der Werte

Answer

Suche nach einem Wert

Answer

Einfügen eines Werts

Answer

Löschen eines Werts

Question 5

Was ist der Ladefaktor einer Hash-Tabelle?

Accepted Answer

Das Verhältnis der Anzahl gespeicherter Elemente zur Gesamtgröße der Tabelle

Answer

Die Anzahl der Kollisionen in der Tabelle

Answer

Die durchschnittliche Anzahl der Elemente pro Bucket

Answer

Die maximale Anzahl der Elemente, die in der Tabelle gespeichert werden können

Question 6

Was ist der Unterschied zwischen linearer Sondierung und quadratischer Sondierung?

Accepted Answer

Lineare Sondierung verwendet einen konstanten Schritt, während quadratische Sondierung einen variablen Schritt verwendet.

Answer

Quadratische Sondierung verwendet einen konstanten Schritt, während lineare Sondierung einen variablen Schritt verwendet.

Answer

Lineare Sondierung kann zu Primär-Clustering führen, während quadratische Sondierung dies nicht kann.

Answer

Quadratische Sondierung kann zu Primär-Clustering führen, während lineare Sondierung dies nicht kann.

Question 7

Was ist eine Hash-Tabelle mit geschlossenem Adressieren?

Accepted Answer

Eine Hash-Tabelle, die verkettete Listen zur Speicherung von Schlüssel-Werte-Paaren verwendet.

Answer

Eine Hash-Tabelle, die lineare Sondierung zur Kollisionsauflösung verwendet.

Answer

Eine Hash-Tabelle, die quadratische Sondierung zur Kollisionsauflösung verwendet.

Answer

Eine Hash-Tabelle, die doppeltes Hashing zur Kollisionsauflösung verwendet.

Question 8

Nenne drei konkrete Einsatzgebiete von Hash-Tabellen in der Informatik und erläutere kurz ihren Nutzen in diesen Bereichen.

Accepted Answer

Datenbanken: Verwaltung von Datensätzen

Accepted Answer

Datenkompression: Speicherung sich wiederholender Muster

Accepted Answer

Caching: Zwischenspeichern häufig aufgerufener Daten

Question 9

Erläutere, wie Kollisionen in einer Hashtabelle mit offener Adressierung und linearer Sondierung behandelt werden.

Accepted Answer

Der neue Wert wird in die nächste freie Zelle im Array eingefügt.

Answer

Die Kollision wird ignoriert, und der neue Wert überschreibt den vorhandenen.

Answer

Der neue Wert wird in einer separaten verketteten Liste gespeichert.

Question 10

Wann tritt eine Kollision in einer Hashtabelle auf?

Accepted Answer

Zwei Schlüssel bilden denselben Hash-Wert

Answer

Zwei verschiedene Schlüssel bilden unterschiedliche Hash-Werte

Answer

Die Hashtabelle ist vollständig belegt

Answer

Die Hashtabelle ist leer

Question 11

Was ist der Zweck einer Hash-Funktion?

Accepted Answer

Einen Schlüssel in einen eindeutigen Hash-Wert konvertieren

Answer

Hash-Werte in einer Hashtabelle speichern

Answer

Kollisionen in einer Hashtabelle lösen

Answer

Die Größe einer Hashtabelle bestimmen

Question 12

Welche Datenstruktur eignet sich als Kollisionsliste in einer Hashtabelle?

Accepted Answer

Verkettete Liste

Answer

Array

Answer

Binärbaum

Answer

Hashtabelle

Question 13

Für welche Anwendung eignet sich eine Hashtabelle am besten?

Accepted Answer

Suchen von Wörtern in einem Wörterbuch

Answer

Suche von Elementen in einer sortierten Liste

Answer

Speichern von Daten in einer Datenbank

Answer

Speichern von allgemeinen Datenstrukturen wie verketteten Listen oder Bäumen

Question 14

Welche Klasse in Java bietet eine Implementierung einer Hashtabelle?

Accepted Answer

HashMap

Answer

HashSet

Answer

ArrayList

Answer

LinkedList

Question 15

Welche Aussage über Hashtabellen ist falsch?

Accepted Answer

Hashtabellen können Kollisionen vollständig vermeiden

Answer

Hashtabellen bieten eine konstante Zeitkomplexität für Such- und Einfügeoperationen im Durchschnitt

Answer

Hashtabellen können verwendet werden, um eindeutige Elemente zu speichern

Answer

Hashtabellen erfordern keine Sortierung der Daten

Question 16

Welche Aussage über Hash-Tabellen ist **nicht** korrekt?

Accepted Answer

Hash-Tabellen sind eine lineare Datenstruktur.

Answer

Hash-Tabellen bieten eine schnelle Suche und Einfügung.

Answer

Hash-Tabellen können Kollisionen verursachen, wenn zwei Elemente denselben Hash-Wert haben.

Answer

Hash-Tabellen verwenden eine Hash-Funktion, um Elemente zu speichern und abzurufen.

Question 17

In welcher Anwendung werden Hash-Tabellen häufig eingesetzt?

Accepted Answer

Datenbankindizierung

Answer

Sortierung großer Datenmengen

Answer

Binäre Suche

Question 18

Welcher Datentyp wird in Hash-Tabellen in der Regel als Schlüssel verwendet?

Accepted Answer

Unveränderlicher Datentyp

Answer

Struktur

Answer

Zeiger

Answer

Veränderlicher Datentyp

Question 19

Wie lautet die Formel zur Berechnung des Ladefaktors?

Accepted Answer

Anzahl der Elemente / Anzahl der Buckets

Answer

Bucket-Größe * Anzahl der Elemente

Answer

Anzahl der Buckets / Anzahl der Elemente

Question 20

Welcher Vorteil ist mit der Verwendung von Hash-Tabellen verbunden?

Accepted Answer

Schnelle Suche und Einfügeoperationen

Answer

Einfache Sortierung

Answer

Große Speicherkapazität

Answer

Effiziente Aktualisierung

Question 21

Was ist der Zweck einer Hash-Funktion?

Accepted Answer

Schlüsseln Buckets zuordnen

Answer

Kollisionen identifizieren

Answer

Speichern von Elementen in der Tabelle

Answer

Berechnen des Ladefaktors

Question 22

Was ist der Hauptunterschied zwischen Hash-Tabellen-Implementierungen mit offener Adressierung und Verkettung?

Accepted Answer

Offene Adressierung speichert Schlüssel direkt in der Tabelle, während Verkettung Listen zur Speicherung verwendet.

Answer

Offene Adressierung verwendet lineares Sondieren, während Verkettung quadratisches Sondieren verwendet.

Question 23

Welche Konsequenzen hat die Wahl einer schlechten Hash-Funktion für eine Hash-Tabelle?

Accepted Answer

Erhöhte Kollisionen und verringerte Leistung

Answer

Datenverlust

Answer

Speicherüberlauf

Answer

Endlose Schleifen

Question 24

Welche der folgenden Aussagen beschreibt die Hauptfunktion einer Hashtabelle am treffendsten?

Accepted Answer

Schnelles Speichern und Abrufen von Daten anhand eines eindeutigen Schlüssels

Answer

Sortieren von Datenelementen in auf- oder absteigender Reihenfolge

Answer

Implementierung von linearen Datenstrukturen wie Stapeln und Warteschlangen

Question 25

Welche Operation wird verwendet, um einen Schlüssel in einen Index innerhalb einer Hashtabelle zu konvertieren?

Accepted Answer

Hashfunktion

Answer

Einfügefunktion

Answer

Suchfunktion

Answer

Sortierfunktion

Question 26

Welche Aussage über Hashtabellen ist nicht korrekt?

Accepted Answer

Hashtabellen garantieren immer konstante Zeitkomplexität für Suchoperationen, unabhängig von der Anzahl der gespeicherten Elemente

Answer

Hashtabellen eignen sich gut für die Implementierung effizienter Wörterbücher

Answer

Hashtabellen ermöglichen die Speicherung von Daten in beliebiger Reihenfolge

Question 27

Welche der folgenden Anwendungen nutzt typischerweise Hashtabellen?

Accepted Answer

Übersetzung von Schlüssel-Wert-Paaren zum schnellen Zugriff

Answer

Erzeugen komplexer Grafikelemente

Answer

Ausführen arithmetischer Operationen mit hoher Präzision

Answer

Sortieren großer Datenmengen in kurzer Zeit

Question 28

Welche Eigenschaft ist entscheidend für eine gut konzipierte Hashtabellenimplementierung?

Accepted Answer

Geringer Speicherbedarf zur Optimierung der Ressourcennutzung

Answer

Hohe Einfügekomplexität, um die Datenintegrität zu gewährleisten

Answer

Anfälligkeit für Kollisionen, was zu unvorhersehbarem Verhalten führt

Answer

Langsame Suchoperationen, um Kollisionen zu minimieren

Question 29

Welche Technik kann eingesetzt werden, um Kollisionen in Hashtabellen zu reduzieren?

Accepted Answer

Erhöhen der Größe der Hashtabelle, um mehr Speicherplatz zu schaffen

Answer

Verwenden einer deterministischen Hashfunktion, die Kollisionen verstärkt

Answer

Anwenden einer ineffizienten Kollisionsbehandlungsmethode, die zu langen Suchzeiten führt

Answer

Verwenden einer schlechten Hashfunktion, die eine gleichmäßige Verteilung der Schlüssel verhindert

Question 30

Welche der folgenden Methoden wird verwendet, um den Hash-Wert eines Schlüssels eindeutig zu berechnen?

Accepted Answer

Hash-Funktion

Answer

Tabelle der Schlüssel

Answer

Linear-Suche

Answer

Binäre Suche

Question 31

Was ist eine Kollision in einer Hashtabelle?

Accepted Answer

Wenn zwei verschiedene Schlüssel denselben Hash-Wert haben

Answer

Wenn ein Schlüssel keinen Hash-Wert hat

Answer

Wenn die Hashtabelle voll ist

Answer

Wenn die Hashtabelle leer ist

Question 32

Welche der folgenden Kollisionsbehandlungsmethoden verwendet eine verknüpfte Liste, um kollidierende Schlüssel zu speichern?

Accepted Answer

Verkettete Adressierung

Answer

Doppeltes Hashing

Answer

Offene Adressierung

Answer

Lineares Sondieren

Question 33

Was ist der Ladungsfaktor einer Hashtabelle?

Accepted Answer

Verhältnis von belegten Positionen in der Hashtabelle zur Gesamtkapazität der Hashtabelle

Answer

Verhältnis der Kollisionen zur Gesamtkapazität

Answer

Durchschnittliche Anzahl von Kollisionen pro Schlüssel

Answer

Anzahl der Schlüssel in der Hashtabelle

Question 34

Welche der folgenden Aussagen über Hashtabellen ist nicht korrekt?

Accepted Answer

Hashtabellen sind immer effizienter als Suchbäume

Answer

Hashtabellen haben einen konstanten Zugriff

Answer

Hashtabellen sind speichereffizient

Answer

Hashtabellen können zum Speichern beliebiger Datentypen verwendet werden

Question 35

Welcher der folgenden Algorithmen kann verwendet werden, um den Hash-Wert eines Strings zu berechnen?

Accepted Answer

MD5

Answer

Bubble-Sort

Answer

Binäre Suche

Question 36

Was ist der Hauptvorteil einer Hashtabelle gegenüber einem sortierten Array?

Accepted Answer

Schnellerer Zugriff auf Elemente

Answer

Einfacher zu implementieren

Answer

Speichereffizienter

Question 37

Welche der folgenden Aussagen über das Löschen aus einer Hashtabelle ist richtig?

Accepted Answer

Das Löschen kann eine Reorganisation der Hashtabelle erfordern, um Kollisionen zu vermeiden

Answer

Das Löschen ist nur möglich, wenn keine Kollisionen vorliegen

Answer

Das Löschen ist immer eine O(1)-Operation

Question 38

In welchem Anwendungsbereich sind Hash-Tabellen besonders nützlich?

Accepted Answer

Datenbank-Indizes

Answer

Graphen-Suche

Answer

Bildverarbeitung

Answer

Zahlen-Sortierung

Question 39

Welche Eigenschaft einer Hash-Funktion ist korrekt?

Accepted Answer

Eine Hash-Funktion bildet einen beliebig großen Input auf einen Output fester Größe ab.

Answer

Eine Hash-Funktion muss surjektiv sein.

Answer

Eine Hash-Funktion generiert immer einen eindeutigen Output für jeden Input.

Answer

Eine Hash-Funktion muss injektiv sein.

Question 40

Welcher Faktor beeinflusst die Leistung einer Hash-Tabelle nicht?

Accepted Answer

Größe der Eintragswerte

Answer

Anzahl der eingefügten Elemente

Answer

Lastfaktor

Answer

Größe der Hash-Tabelle

Question 41

Welche Größe wird typischerweise für eine Hashtabelle gewählt?

Accepted Answer

Eine Primzahl, die größer als die erwartete Anzahl von Elementen ist

Answer

Eine beliebige Zahl, die größer als die erwartete Anzahl von Elementen ist

Answer

Eine Zweierpotenz, die größer als die erwartete Anzahl von Elementen ist

Question 42

Welche der folgenden Aussagen über Hashtabellen ist falsch?

Accepted Answer

Hashtabellen sind immer schneller als Bäume.

Answer

Hashtabellen können verwendet werden, um Kollisionen zu minimieren.

Answer

Hashtabellen können zur Implementierung von Mengen und Wörterbüchern verwendet werden.

Answer

Hashtabellen können verwendet werden, um Daten nach Schlüssel zu suchen.

Question 43

Welche der folgenden Aussagen über Hashtabellen ist falsch?

Accepted Answer

Hashtabellen garantieren konstante Zugriffszeiten für alle Operationen.

Answer

Hashtabellen sind effizient für das Einfügen und Löschen von Elementen.

Answer

Hashtabellen verwenden eine Hashfunktion, um Schlüssel in Indizes umzuwandeln.

Question 44

Welche Kollisionsbehandlungsmethode verwendet separate Verkettung?

Accepted Answer

Speichern von Elementen mit demselben Hashindex in einer verketteten Liste.

Answer

Erstellen einer neuen Hashtabelle mit größerer Kapazität.

Answer

Verwenden einer linearen Sondierung, um einen freien Index zu finden.

Question 45

Welche durchschnittliche Zeitkomplexität hat das Einfügen eines Elements in eine Hashtabelle mit separater Verkettung?

Accepted Answer

O(1)

Answer

O(n)

Answer

O(log n)

Answer

O(n log n)

Question 46

Welche der folgenden Hashfunktionen ist für die Schlüssel 'apple', 'banana', 'cherry' geeignet, um eine möglichst gleichmäßige Verteilung in einer Hashtabelle mit 10 Einträgen zu erreichen?

Accepted Answer

Hashfunktion: Summe der ASCII-Werte aller Buchstaben modulo 10

Answer

Hashfunktion: Länge des Schlüssels modulo 10

Answer

Hashfunktion: Der erste Buchstabe des Schlüssels modulo 10

Question 47

Welche der folgenden Aussagen über lineare Sondierung ist wahr?

Accepted Answer

Lineare Sondierung kann zu Clusterbildung führen, was die Leistung beeinträchtigt.

Answer

Lineare Sondierung ist immer die effizienteste Kollisionsbehandlungsmethode.

Answer

Lineare Sondierung vermeidet Clusterbildung vollständig.

Question 48

Sie haben eine Hashtabelle mit 10 Einträgen und verwenden lineare Sondierung. Beim Einfügen eines neuen Elements mit dem Hashindex 5 finden Sie, dass dieser Index bereits belegt ist. Welchen Index versuchen Sie als Nächstes?

Accepted Answer

Index 6

Answer

Index 1

Answer

Index 0

Answer

Index 9

Question 49

Welche Aussage zur Größe der Hashtabelle ist wahr?

Accepted Answer

Eine größere Hashtabelle führt im Allgemeinen zu weniger Kollisionen.

Answer

Die Größe der Hashtabelle hat keinen Einfluss auf die Leistung.

Answer

Eine kleinere Hashtabelle ist effizienter für die Suche.

Question 50

Welche der folgenden Anwendungen nutzt Hashtabellen besonders effektiv?

Accepted Answer

Speichern von Symboltabellen in Compilern

Answer

Berechnung der Summe aller Elemente in einem Array

Answer

Sortieren von Zahlen in aufsteigender Reihenfolge

Answer

Suchen nach dem kleinsten Element in einem Baum

Question 51

Welche Aussage über die Wahl einer Hash-Funktion ist **falsch**?

Accepted Answer

Eine einfache Hash-Funktion ist immer die beste Wahl für eine gute Leistung.

Answer

Die Wahl der Hash-Funktion kann einen großen Einfluss auf die Leistung der Hashtabelle haben.

Answer

Eine gute Hash-Funktion verteilt Schlüssel möglichst gleichmäßig auf die Indizes der Hashtabelle.

Question 52

Welchen Nachteil hat die Verwendung von separater Verkettung als Kollisionsbehandlungsmethode?

Accepted Answer

Die verketteten Listen können bei vielen Kollisionen sehr lang werden, was die Suche verlangsamen kann.

Answer

Separate Verkettung ist sehr komplex zu implementieren.

Answer

Separate Verkettung ist nicht für große Datenmengen geeignet.

Question 53

Welche Aussage über Hashtabellen ist **falsch**?

Accepted Answer

Hashtabellen ermöglichen immer konstante Zugriffszeit auf Elemente.

Answer

Hashtabellen verwenden eine Hash-Funktion, um Schlüssel auf Indizes in einem Array abzubilden.

Answer

Kollisionen können in Hashtabellen auftreten, wenn verschiedene Schlüssel auf denselben Index abgebildet werden.

Question 54

Welche der folgenden Hash-Funktionen ist für eine Hashtabelle mit der Größe 10 geeignet?

Accepted Answer

h(x) = x % 10

Answer

h(x) = x / 10

Answer

h(x) = x * 10

Answer

h(x) = x + 10

Question 55

Wie beeinflusst der Ladefaktor (Load Factor) die Leistung einer Hashtabelle?

Accepted Answer

Ein hoher Ladefaktor führt zu mehr Kollisionen und damit zu langsameren Zugriffszeiten.

Answer

Der Ladefaktor hat keinen Einfluss auf die Leistung.

Answer

Ein hoher Ladefaktor führt zu weniger Kollisionen und damit zu schnelleren Zugriffszeiten.

Question 56

Welche der folgenden Anwendungen profitiert von der Verwendung von Hashtabellen?

Accepted Answer

Speichern und Abrufen von Daten in Datenbanken

Answer

Berechnung von Fibonacci-Zahlen

Answer

Implementieren von Rekursion

Answer

Sortieren von Daten

Question 57

Sie wollen eine Hashtabelle für die Speicherung von Kundendaten verwenden. Welches Attribut der Kunden sollten Sie als Schlüssel verwenden?

Accepted Answer

Kunden-ID

Answer

Kundenname

Answer

Kundenalter

Answer

Kundenadresse

Question 58

Welchen Vorteil hat eine Hashtabelle gegenüber einem sortierten Array bei der Suche nach einem Element?

Accepted Answer

Hashtabellen bieten im Durchschnitt eine konstante Suchzeit, während die Suche in einem sortierten Array logarithmische Zeit benötigt.

Answer

Hashtabellen benötigen weniger Speicherplatz.

Question 59

Welche Aussage ist **falsch** bezüglich Hashtabellen?

Accepted Answer

Hashtabellen sind immer sortiert.

Answer

Hashtabellen ermöglichen im Idealfall konstante Zugriffszeiten.

Answer

Hashtabellen können verwendet werden, um Schlüssel-Wert-Paare zu speichern.

Question 60

Welche der folgenden Kollisionsauflösungsmethoden wird in Hashtabellen **nicht** verwendet?

Accepted Answer

Lineare Suche

Answer

Double Hashing

Answer

Offene Adressierung

Answer

Separate Chaining

Question 61

Welche der folgenden Anwendungen profitiert **am meisten** von der Verwendung von Hashtabellen?

Accepted Answer

Implementierung eines Caches für häufig verwendete Daten.

Answer

Suchen nach dem größten Element in einem Array.

Answer

Sortieren einer Liste von Zahlen.

Question 62

Welche der folgenden Aussagen ist **richtig** bezüglich der Effizienz der Suche in einer Hashtabelle?

Accepted Answer

Die durchschnittliche Suchzeit ist konstant, wenn die Hashfunktion gut gewählt ist und Kollisionen effizient behandelt werden.

Answer

Die Suchzeit ist proportional zur Anzahl der Elemente in der Hashtabelle.

Question 63

Welche der folgenden Kollisionsauflösungsmethoden führt zu einer **höheren** Wahrscheinlichkeit von Clusterbildung?

Accepted Answer

Lineare Sondierung

Answer

Doppeltes Hashing

Answer

Quadratische Sondierung

Question 64

Was ist der Hauptvorteil der Verwendung von "Separate Chaining" gegenüber "Offener Adressierung" zur Kollisionsbehandlung?

Accepted Answer

Separate Chaining vermeidet Clusterbildung und erhält die durchschnittliche Suchzeit konstant.

Answer

Separate Chaining ist effizienter bei der Einfügeoperation.

Answer

Separate Chaining benötigt weniger Speicherplatz.