Datenstrukturen in Python: Grundlagen für Informatik Klasse 10

Question 1

Was versteht man unter einem Baum als Datenstruktur?

Accepted Answer

Eine hierarchische Struktur, in der jeder Knoten maximal zwei Nachfolger besitzt.

Answer

Eine lineare Struktur, in der Elemente in einer festen Reihenfolge angeordnet sind.

Answer

Eine Struktur, in der jeder Knoten eine beliebige Anzahl an Nachfolgern haben kann.

Answer

Eine Struktur, in der Elemente in einer zyklischen Reihenfolge angeordnet sind.

Question 2

Welches Merkmal ist charakteristisch für einen Stapel?

Accepted Answer

Last-In-First-Out (LIFO)-Reihenfolge

Answer

First-In-First-Out (FIFO)-Reihenfolge

Answer

Alle Elemente müssen vom gleichen Datentyp sein.

Answer

Stapel können nur eine begrenzte Anzahl von Elementen speichern.

Question 3

Welche der folgenden Aussagen beschreibt **keine** Eigenschaft von binären Suchbäumen (BSTs)?

Accepted Answer

BSTs können nur Zahlen speichern.

Answer

BSTs sind hierarchisch aufgebaut.

Answer

BSTs ermöglichen eine effiziente Suche, Einfügung und Löschung von Daten.

Answer

Elemente in einem BST sind in einer bestimmten Reihenfolge angeordnet.

Question 4

Was ist der Hauptzweck von Datenstrukturen in der Informatik?

Accepted Answer

Daten logisch organisieren

Answer

Daten nur im Arbeitsspeicher speichern

Answer

Nur für große Datenmengen geeignet

Answer

Nach der Erstellung unveränderbar

Question 5

Welche Eigenschaft zeichnet Hashtabellen aus?

Accepted Answer

Konstante Suchzeit

Answer

Speicherung nur von Schlüssel-Wert-Paaren

Answer

Größe immer größer als gespeicherte Daten

Answer

Keine Speicherung von Duplikaten

Question 6

Was ist die beste Beschreibung für Datenstrukturen?

Accepted Answer

Methoden zur Organisation und Speicherung von Daten in Computern

Answer

Nur in objektorientierten Programmiersprachen verwendbar

Answer

Beziehen sich nur auf die Speicherung numerischer Daten

Answer

Immer statisch und unveränderlich

Question 7

Welche Datenstruktur ist eine geordnete Sammlung von Elementen ohne Wiederholungen?

Accepted Answer

Menge

Answer

Liste

Answer

Wörterbuch

Answer

Tupel

Question 8

Welche der folgenden Aussagen beschreibt die wichtigsten Eigenschaften einer linearen Datenstruktur?

Accepted Answer

Elemente können nur am Anfang oder Ende hinzugefügt oder entfernt werden.

Answer

Elemente können an beliebigen Stellen hinzugefügt oder entfernt werden.

Answer

Datenelemente sind nicht miteinander verbunden.

Answer

Elemente sind in einer hierarchischen Baumstruktur organisiert.

Question 9

Welche Aussage zu Datenstrukturen ist falsch?

Accepted Answer

Datenstrukturen können nur einen Datentyp speichern.

Answer

Datenstrukturen dienen der geordneten Speicherung von Daten.

Answer

Datenstrukturen können die Effizienz von Algorithmen steigern.

Answer

Datenstrukturen können linear oder nicht-linear sein.

Question 10

Datenstrukturen dienen dazu, Daten in einem Computerprogramm zu organisieren. Welche Aussage über Datenstrukturen ist korrekt?

Accepted Answer

Datenstrukturen können während der Programmausführung verändert werden, um Daten hinzuzufügen oder zu entfernen.

Answer

Datenstrukturen dienen nur zur Speicherung von Zahlen.

Answer

Datenstrukturen sind nur in großen Programmen wichtig.

Answer

Datenstrukturen sind immer unveränderlich, nachdem sie erstellt wurden.

Question 11

Welche Eigenschaft von Listen in Python ist korrekt?

Accepted Answer

Listen können Elemente verschiedener Datentypen speichern.

Answer

Listen sind unveränderlich.

Answer

Listen enthalten nur numerische Werte.

Answer

Listen sind ungeordnet und ihre Elemente haben keinen eindeutigen Index.

Question 12

Welche Aussage über Bäume als Datenstruktur ist **falsch**?

Accepted Answer

Jeder Knoten in einem Baum kann mehrere Elternteile haben.

Answer

Bäume sind hierarchische Datenstrukturen, die aus Knoten bestehen, die durch Kanten verbunden sind.

Answer

Die Tiefe eines Baumes ist die Anzahl der Kanten auf dem längsten Pfad von der Wurzel zu einem Blatt.

Answer

Bäume können sowohl für die Verarbeitung sequentieller als auch nicht-sequentieller Daten verwendet werden.

Question 13

Welche Eigenschaft trifft auf Binäre Suchbäume (BSTs) zu?

Accepted Answer

Jeder Knoten hat höchstens zwei Kinder.

Accepted Answer

Sie beschleunigen die Suche nach Daten.

Answer

Sie speichern nur ganze Zahlen.

Answer

Die Daten sind immer aufsteigend sortiert.

Question 14

Was macht Listen in Python einzigartig im Vergleich zu anderen linearen Datenstrukturen?

Accepted Answer

Listen können Elemente verschiedener Datentypen enthalten.

Answer

Listen sind standardmäßig in absteigender Reihenfolge sortiert.

Answer

Listen ermöglichen den Zugriff auf Elemente über Schlüssel.

Answer

Listen sind nach ihrer Erstellung unveränderlich.

Question 15

Welche Datenstruktur speichert Elemente in einer festgelegten Reihenfolge?

Accepted Answer

Liste

Answer

Baum

Answer

Hashtabelle

Answer

Menge

Question 16

Welche der folgenden Aussagen über Listen in Python ist richtig?

Accepted Answer

Listen können Elemente verschiedener Datentypen enthalten.

Accepted Answer

Listen ermöglichen den Zugriff auf Elemente über negative Indizes.

Answer

Listen sind nach ihrer Erstellung unveränderlich.

Answer

Listen sind effizient beim Einfügen und Löschen von Elementen in der Mitte.

Question 17

Wie kann eine Warteschlange in Python implementiert werden?

Accepted Answer

Mit einer Liste, wobei das erste Element der Liste das erste Element der Warteschlange ist.

Answer

Mit einem Stack, wobei das erste Element des Stacks das erste Element der Warteschlange ist.

Answer

Mit einem Dictionary, wobei der Schlüssel das erste Element der Warteschlange ist.

Answer

Mit einer Menge, wobei das erste Element der Menge das erste Element der Warteschlange ist.

Question 18

Wie funktioniert eine Hashtabelle?

Accepted Answer

Daten werden in einem Array mit Schlüsseln als Indizes gespeichert und über direkte Adressierung abgerufen.

Answer

Daten werden in Tabellenzeilen mit eindeutigen Schlüsselwerten gespeichert und über lineare Suche abgerufen.

Answer

Daten werden in einem sortierten Array gespeichert und über binäre Suche abgerufen.

Answer

Daten werden in einer verschachtelten Baumstruktur gespeichert und über Rekursion abgerufen.

Question 19

Welche Eigenschaft ist typisch für Datenstrukturen?

Accepted Answer

Sie speichern Daten effizient im Speicher.

Answer

Sie sind immer linear aufgebaut.

Answer

Sie können nur einfache Datentypen enthalten.

Answer

Sie sind unabhängig von der Programmiersprache.

Question 20

Welche Eigenschaft trifft auf binäre Suchbäume zu?

Accepted Answer

Jeder Knoten enthält einen Schlüssel, der kleiner ist als alle Schlüssel in seiner rechten Teilstruktur.

Answer

Duplikate sind erlaubt.

Question 21

Wie würdest du Datenstrukturen am besten beschreiben?

Accepted Answer

Methoden zur Organisation und Speicherung von Daten in Programmen

Answer

Immer lineare Datensammlungen

Answer

Funktionen zur Verarbeitung von Datenbeständen

Question 22

Wie funktioniert eine Warteschlange?

Accepted Answer

Elemente werden zuerst hinzugefügt und zuerst entfernt (FIFO).

Answer

Elemente werden zuletzt hinzugefügt und zuletzt entfernt (LIFO).

Answer

Elemente können überall hinzugefügt und entfernt werden.

Answer

Warteschlangen haben eine feste Größe.

Question 23

Welche Eigenschaft ist ein wesentliches Merkmal von Listen in Python?

Accepted Answer

Listen sind flexibel in ihrer Größe und können verschiedene Datentypen aufnehmen.

Answer

Listen sind stets in aufsteigender Reihenfolge angeordnet.

Answer

Listen erlauben keine doppelten Einträge.

Question 24

Was ist der Hauptzweck von Datenstrukturen?

Accepted Answer

Daten effizient im Computer speichern und verwalten

Answer

Nur in Programmiersprachen relevant sein

Answer

Immer statisch und unveränderlich sein

Answer

Keine Auswirkungen auf die Effizienz von Algorithmen haben

Question 25

Welche der folgenden Datenstrukturen ist NICHT linear?

Accepted Answer

Baum

Answer

Liste

Answer

Stapel

Answer

Warteschlange

Question 26

Welche Datenstruktur ist optimal, um Elemente in einer festgelegten Reihenfolge zu speichern?

Accepted Answer

Array

Answer

Hashtabelle

Answer

Menge

Question 27

Welche Eigenschaften kennzeichnen Listen in Python?

Accepted Answer

Geordnete Reihenfolge und unterschiedliche Datentypen

Answer

Unveränderlichkeit und FIFO-Prinzip

Answer

LIFO-Prinzip und eingeschränkte Datentypen

Answer

Zufällige Reihenfolge und gleiche Datentypen

Question 28

Welche Aussage über Mengen in Python trifft im Gegensatz zu Listen zu?

Accepted Answer

Sie sind ungeordnet und ihre Elemente können nicht indiziert werden

Answer

Sie sind geordnet und ihre Elemente können indiziert werden

Question 29

Wie fügt man einen neuen Knoten mit dem Schlüsselwert 'x' in einen binären Suchbaum ein?

Accepted Answer

Vergleiche 'x' mit dem Schlüsselwert des aktuellen Knotens. Ist 'x' kleiner, füge den Knoten links ein, sonst rechts.

Answer

Füge den Knoten immer links ein.

Answer

Füge den Knoten immer rechts ein.

Question 30

Welche Eigenschaft von Listen in Python ist korrekt?

Accepted Answer

Listen können geschachtelt werden.

Answer

Listen können nur Zahlen speichern.

Answer

Listen sind unveränderlich.

Answer

Listen sind ungeordnet.

Question 31

Was ist ein wesentliches Merkmal, das Bäume von linearen Datenstrukturen wie Listen oder Arrays unterscheidet?

Accepted Answer

Bäume sind hierarchisch strukturiert, während lineare Datenstrukturen eine flache Struktur haben.

Answer

Bäume können doppelte Elemente enthalten, während lineare Datenstrukturen dies nicht zulassen.

Answer

Bäume sind immer binär, während lineare Datenstrukturen dies nicht sein müssen.

Question 32

Welche Eigenschaft einer Datenstruktur beschreibt, wie ihre Elemente verknüpft sind?

Accepted Answer

Datenorganisation

Answer

Datentyp

Answer

Datenmenge

Answer

Datenoperationen

Question 33

Was unterscheidet nicht-lineare von linearen Datenstrukturen?

Accepted Answer

Keine vorgegebene Reihenfolge der Elemente

Answer

Begrenzte Anzahl speicherbarer Elemente

Answer

Immer effizienter für alle Operationen

Answer

Speichern nur numerische Daten

Question 34

Welche Methode wird in Python verwendet, um ein Element ans Ende einer Liste zu setzen?

Accepted Answer

append()

Answer

add()

Answer

insert(index, element)

Answer

extend([element])

Question 35

Welche Datenstruktur eignet sich am besten, um eine Liste sortierter Elemente effizient zu speichern und zu durchsuchen?

Accepted Answer

Binärer Suchbaum

Answer

Unsortierte Liste

Answer

Menge

Answer

Hashtabelle

Question 36

Was ist die Aufgabe einer Hashfunktion in einer Hashtabelle?

Accepted Answer

Schlüssel in eindeutige Zahlenwerte umwandeln

Answer

Daten in einer bestimmten Reihenfolge sortieren

Answer

Zufallszahlen für die Hashtabelle erzeugen

Answer

Schlüssel in linearer Reihenfolge vergleichen

Question 37

Welches ist der Hauptzweck einer Datenstruktur?

Accepted Answer

Daten effizient organisieren und verwalten, um den Zugriff zu beschleunigen

Answer

Daten in verschiedene Formate konvertieren

Answer

Den Speicherbedarf für Daten reduzieren

Question 38

Was ist der Hauptzweck von Datenstrukturen in der Informatik?

Accepted Answer

Daten effizient organisieren und verwalten

Answer

Komplexe Algorithmen vereinfachen

Answer

Den Speicherbedarf von Programmen minimieren

Answer

Die Leistung von Programmen verlangsamen

Question 39

Welche Datenstruktur ist nicht-linear und eignet sich besonders für die Speicherung hierarchischer Daten?

Accepted Answer

Baum

Answer

Array

Answer

Liste

Question 40

Vergleiche die Vor- und Nachteile von Listen und Wörterbüchern in Python. Berücksichtige dabei die Zugriffsgeschwindigkeit, den Speicherverbrauch und die Flexibilität.

Accepted Answer

Listen sind schneller beim sequentiellen Zugriff auf Elemente als Wörterbücher.

Accepted Answer

Wörterbücher sind speichereffizienter als Listen, da sie nur Referenzen auf Werte speichern.

Accepted Answer

Listen sind flexibler als Wörterbücher, da sie Elemente verschiedener Datentypen speichern können.

Answer

Wörterbücher sind langsamer beim Zugriff auf Elemente als Listen, da sie eine Hash-Tabelle verwenden.

Question 41

Welche Methode hängt ein Element an das Ende einer Liste an?

Accepted Answer

append()

Answer

insert()

Answer

extend()

Answer

add()

Question 42

Welche Datenstruktur ist eine geordnete Sequenz von Elementen, auf die über einen Index zugegriffen werden kann?

Accepted Answer

Liste

Answer

Tupel

Answer

Menge

Answer

Wörterbuch

Question 43

Welche Datenstruktur ist am besten geeignet, um eindeutige Elemente zu speichern?

Accepted Answer

Menge

Answer

Liste

Answer

Tupel

Answer

Wörterbuch

Question 44

Welche Methode entfernt ein Element aus einem Wörterbuch anhand seines Schlüssels?

Accepted Answer

pop()

Answer

remove()

Answer

delete()

Answer

clear()

Question 45

Welche Datenstruktur ermöglicht die Zuordnung von Schlüsseln zu Werten?

Accepted Answer

Wörterbuch

Answer

Liste

Answer

Menge

Answer

Tupel

Question 46

Welche Methode fügt ein neues Element zu einer Menge hinzu?

Accepted Answer

add()

Answer

append()

Answer

insert()

Answer

extend()

Question 47

Wie können Stapel (Stacks) in Python implementiert werden? Wähle die richtigen Optionen und beschreibe kurz die Vor- und Nachteile jeder Variante.

Accepted Answer

Listen

Accepted Answer

Deques

Answer

Mengen

Question 48

Welche Datenstruktur in Python eignet sich am besten für die Implementierung von Warteschlangen? Begründe deine Antwort.

Accepted Answer

Listen

Answer

Mengensammlungen

Answer

Wörterbücher

Answer

Tupel

Question 49

Wie tragen Datenstrukturen zur Leistungssteigerung von Datenbanken bei? Erläutere die Rolle von B-Bäumen und Hash-Indizes in diesem Zusammenhang.

Accepted Answer

B-Bäume organisieren Daten hierarchisch, was den Zugriff auf große Datenmengen effizienter macht.

Accepted Answer

Hash-Indizes nutzen Hash-Funktionen, um Daten direkt über Schlüsselwerte zu adressieren und so einen schnellen Zugriff zu ermöglichen.

Answer

Lineare Datenstrukturen sind für die Datenbankoptimierung ungeeignet, da sie nur sequenziellen Zugriff bieten.

Answer

Stapelbasierte Datenstrukturen sind für die Datenbankoptimierung ungeeignet, da sie den Last-in-First-out-Zugriff erzwingen.

Question 50

Welche Vorteile bietet die objektorientierte Programmierung (OOP) bei der Gestaltung von Datenstrukturen in Bezug auf die Organisation und Flexibilität des Codes?

Accepted Answer

OOP ermöglicht die Erstellung wiederverwendbarer Codeblöcke.

Accepted Answer

OOP vereinfacht Datenstrukturen, indem sie diese in kleinere, handlichere Einheiten unterteilt.

Answer

OOP erschwert das Testen von Datenstrukturen, da es schwieriger ist, einzelne Komponenten zu isolieren.

Question 51

Welche der folgenden Methoden wird NICHT zur Lösung von Kollisionen in Hashtabellen verwendet?

Accepted Answer

Sortierung

Answer

Verkettung

Answer

Offene Adressierung

Question 52

Welche Methode wird in Python verwendet, um ein Element am Anfang einer Liste hinzuzufügen?

Accepted Answer

insert(0, Element)

Answer

append()

Answer

unshift(Element)

Answer

add(Element)

Question 53

Welche Vorteile bieten objektorientierte Datenstrukturen (OODS) gegenüber herkömmlichen Datenstrukturen? Nenne konkrete Beispiele.

Accepted Answer

Bessere Kapselung und verbessertes Datenverstecken

Accepted Answer

Erhöhte Wartbarkeit und verbesserte Wiederverwendbarkeit

Accepted Answer

Verbesserte Skalierbarkeit und erhöhte Flexibilität

Answer

Geringere Komplexität und einfachere Implementierung

Question 54

Wie beeinflusst die Wahl der Datenstruktur die Effizienz eines Algorithmus? Gib ein konkretes Beispiel.

Accepted Answer

Datenstrukturen organisieren Daten effizient und ermöglichen schnelleren Zugriff, was Such- und Zugriffszeiten verkürzt.

Answer

Datenstrukturen sind nur für komplexe Algorithmen relevant.

Answer

Datenstrukturen dienen hauptsächlich der Reduzierung des Speicherbedarfs eines Algorithmus.

Answer

Datenstrukturen haben keinen Einfluss auf die Effizienz eines Algorithmus.

Question 55

Welche Eigenschaft einer Datenstruktur ermöglicht es, einen Eintrag mit einem bestimmten Schlüssel schnell in einer großen Datenmenge zu finden?

Accepted Answer

Indexierung

Answer

Speicherplatzbedarf

Answer

Datenkomplexität

Question 56

Wie unterstützen Datenstrukturen Algorithmen?

Accepted Answer

Sie organisieren und verwalten Daten effizient.

Answer

Sie beschleunigen Algorithmen direkt.

Answer

Sie reduzieren den benötigten Speicherplatz.

Answer

Sie machen die Programmierung komplexer.

Question 57

Was ist der wesentliche Unterschied zwischen einem Tupel und einer Liste in Python?

Accepted Answer

Tupel sind unveränderlich, Listen sind veränderlich.

Answer

Listen können verschachtelt werden, Tupel nicht.

Answer

Tupel können nur wenige Elemente enthalten, Listen können viele Elemente enthalten.

Answer

Tupel werden mit runden Klammern dargestellt, während Listen mit eckigen Klammern dargestellt werden.

Question 58

Welche Datenstruktur wird verwendet, um eindeutige Elemente zu speichern und schnelle Suchoperationen zu ermöglichen?

Accepted Answer

Menge

Answer

Liste

Answer

Wörterbuch

Answer

Tupel

Question 59

Welche der folgenden Methoden eines Wörterbuchs in Python gibt den Wert zurück, der dem angegebenen Schlüssel zugeordnet ist?

Accepted Answer

get()

Answer

find()

Answer

getValue()

Answer

getEntry()

Question 60

Was ist der wesentliche Vorteil der Verwendung eines Stapels in der Informatik?

Accepted Answer

Last-in-first-out-Verhalten (LIFO)

Answer

Schnelle Suchoperationen

Answer

Unbegrenzte Größe

Answer

Effizientes Einfügen und Löschen

Question 61

Welche Datenstruktur wird verwendet, um eine hierarchische Struktur zu modellieren, bei der jeder Knoten mehrere untergeordnete Knoten haben kann?

Accepted Answer

Baum

Answer

Liste

Answer

Menge

Answer

Tupel

Question 62

Welche Traversing-Methode eines Baums besucht die Knoten in der Reihenfolge Wurzel, linker Teilbaum, rechter Teilbaum?

Accepted Answer

Pre-Order

Answer

In-Order

Answer

Post-Order

Answer

Level-Order

Question 63

Welche Vorteile bietet die Verwendung objektorientierter Datenstrukturen im Vergleich zu herkömmlichen Datenstrukturen?

Accepted Answer

Flexibilität und Erweiterbarkeit

Accepted Answer

Bessere Datenkapselung

Answer

Höhere Leistung

Answer

Einfachere Implementierung

Question 64

Welche der folgenden Aussagen über Bäume als Datenstrukturen sind richtig?

Accepted Answer

Bäume ermöglichen eine effiziente Suche, aber das Einfügen kann je nach Baumtyp aufwendig sein.

Answer

Bäume sind immer effizienter als andere Datenstrukturen, unabhängig von der Aufgabe.

Answer

Bäume können keine hierarchischen Daten speichern, sondern nur flache Listen.