Datenstrukturen in der Informatik: Verstehe Arrays, Listen und Stacks

Question 1

Welche Aussage beschreibt korrekt die Eigenschaften eines Stacks?

Accepted Answer

Ein Stack ist eine lineare Datenstruktur, die das Prinzip "First-in-Last-out" (FILO) verwendet.

Answer

Ein Stack kann nur Zahlen speichern.

Answer

Ein Stack kann nicht leer sein.

Answer

Ein Stack kann mehrere Elemente gleichzeitig hinzufügen.

Question 2

Was versteht man unter einer Datenstruktur?

Accepted Answer

Eine Möglichkeit, Daten logisch zu organisieren, um den Zugriff und die Bearbeitung zu vereinfachen.

Answer

Ein komplexes Computerprogramm in einer Hochsprache.

Answer

Eine unveränderliche Sammlung von Daten.

Answer

Ein Werkzeug nur für große Datenmengen.

Question 3

Welches Prinzip unterscheidet Stacks von Queues?

Accepted Answer

LIFO (Last-In-First-Out)

Answer

FIFO (First-In-First-Out)

Answer

Beide folgen LIFO

Answer

Beide folgen FIFO

Question 4

Welcher der folgenden ist **kein** einfacher Datentyp in der Programmierung?

Accepted Answer

Struktur

Answer

Zahl

Answer

Gleitkommazahl

Answer

Text

Question 5

Welches Prinzip kennzeichnet das Verhalten eines Stacks, bei dem zuletzt eingefügte Elemente zuerst wieder entfernt werden?

Accepted Answer

Last-In-First-Out (LIFO)

Answer

First-In-First-Out (FIFO)

Question 6

Was gibt die Big-O-Notation an?

Accepted Answer

Eine obere Grenze für die Anzahl an Schritten, die ein Algorithmus ausführen kann.

Answer

Die maximale Anzahl an Schritten, die ein Algorithmus ausführen kann.

Answer

Die durchschnittliche Anzahl an Schritten, die ein Algorithmus ausführt.

Answer

Die minimale Anzahl an Schritten, die ein Algorithmus ausführen muss.

Question 7

Welche Operation ist charakteristisch für einen Stack?

Accepted Answer

Elemente am Anfang einfügen und am Ende löschen

Answer

Elemente an beliebiger Stelle einfügen

Answer

Elemente an mehreren Stellen gleichzeitig einfügen und löschen

Question 8

Welche Aussage beschreibt **nicht** die Funktionsweise von Stacks?

Accepted Answer

Stapel können eine unbegrenzte Anzahl von Elementen speichern.

Answer

Elemente werden nach dem Last-In-First-Out (LIFO)-Prinzip verwaltet.

Answer

Der Zugriff auf Elemente ist nur über das oberste Element (Top) möglich.

Answer

Stacks werden zur Verwaltung von Funktionsaufrufen in Programmiersprachen verwendet.

Question 9

Welche der folgenden Optionen ist **keine** eine Datenstruktur, die Datenelemente speichert und organisiert?

Accepted Answer

Datenbank

Answer

Array

Answer

Liste

Question 10

Was ist die Definition von Rekursion in der Informatik?

Accepted Answer

Eine Funktion, die sich selbst aufruft

Answer

Ein schrittweiser Prozess

Answer

Immer die beste Methode zur Problemlösung

Answer

Nur für einfache Probleme geeignet

Question 11

Welche Datenstruktur ermöglicht es, Elemente nur am Ende hinzuzufügen oder zu entfernen?

Accepted Answer

Stack

Answer

Array

Answer

Liste

Question 12

Wie lautet die asymptotische Komplexität der linearen Suche in einem unsortierten Array mit n Elementen?

Accepted Answer

O(n)

Answer

O(1)

Answer

O(log n)

Question 13

Welche Aussage über Stacks ist **nicht** korrekt?

Accepted Answer

Nur das zuletzt hinzugefügte Element kann abgerufen werden.

Answer

Elemente werden nach dem Last-in-First-out-Prinzip entfernt.

Question 14

Welche der folgenden Aussagen beschreibt am besten die wesentlichen Merkmale von Graphen als Datenstruktur?

Accepted Answer

Graphen bestehen aus Knoten, die durch Kanten verbunden sind, und bilden eine nicht-lineare Struktur.

Answer

Graphen sind lineare Strukturen mit sequenziellem Zugriff.

Answer

Graphen haben eine feste Speicherzuweisung für eine bestimmte Anzahl von Elementen.

Answer

Graphen eignen sich hervorragend zum Speichern und Sortieren großer Datenmengen.

Question 15

Wie lassen sich Datenstrukturen in ihrer grundlegendsten Form einteilen?

Accepted Answer

Lineare vs. Nicht-lineare Datenstrukturen

Answer

Statische vs. Dynamische Datenstrukturen

Answer

Primitive vs. Zusammengesetzte Datentypen

Answer

Interne vs. Externe Speicherorte

Question 16

Wie legt man ein Array in einer Programmiersprache an und wie verwendet man es?

Accepted Answer

Man deklariert es mit einem Datentyp und einer Größe. Die einzelnen Elemente können dann über ihren Index aufgerufen und verändert werden.

Answer

Man kann einen beliebigen Datentyp angeben, da Arrays verschiedene Datentypen speichern können.

Answer

Man weist einer Variable eine Liste von Werten zu.

Question 17

Welches Verhalten beschreibt die grundlegende Funktionsweise eines Stacks in der Informatik?

Accepted Answer

Elemente werden in umgekehrter Reihenfolge ihres Eingangs vom Stack entfernt (Last-In-First-Out, LIFO).

Answer

Elemente werden in der Reihenfolge ihres Eingangs vom Stack entfernt (First-In-First-Out, FIFO).

Answer

Elemente können nur in eine Richtung auf den Stack hinzugefügt, aber in beiden Richtungen entfernt werden.

Answer

Die Anzahl der Elemente auf dem Stack ist immer begrenzt und kann nicht erweitert werden.

Question 18

Was ist Rekursion und wie wird der Aufrufstapel dabei genutzt?

Accepted Answer

Rekursion ist eine Methode, bei der eine Funktion sich selbst aufruft, bis eine Bedingung erfüllt ist.

Accepted Answer

Der Aufrufstapel speichert Informationen zu aufgerufenen Funktionen, wie Parameter und lokale Variablen.

Accepted Answer

Rekursive Funktionen benötigen ein Stoppkriterium, um eine Endlosschleife zu verhindern.

Question 19

Welche asymptotische Komplexität hat die binäre Suche in einem sortierten Array der Länge n?

Accepted Answer

O(log(n))

Answer

O(n)

Answer

O(n^2)

Answer

O(1)

Question 20

Stell dir vor, du hast einen Stapel Teller. Wie kannst du den obersten Teller nehmen, ohne die anderen Teller zu bewegen?

Accepted Answer

Den obersten Teller nehmen

Answer

Den untersten Teller nehmen

Answer

Keinen Teller nehmen, ohne die anderen Teller zu bewegen

Question 21

Welche Eigenschaft zeichnet eine Liste besonders aus?

Accepted Answer

Elemente können flexibel eingefügt und gelöscht werden.

Answer

Elemente sind immer aufsteigend sortiert.

Answer

Listen sind unveränderlich und können nicht erweitert werden.

Question 22

Welche Eigenschaft von Arrays in Java ist korrekt?

Accepted Answer

Der Index eines Arrays beginnt in Java bei 0.

Answer

Arrays sind unveränderlich.

Answer

Die Größe eines Arrays kann nachträglich verändert werden.

Answer

Arrays können nur primitive Datentypen speichern.

Question 23

Welches Beispiel zeigt das Last-In-First-Out-Prinzip (LIFO) eines Stacks am deutlichsten?

Accepted Answer

Stapel Bücher, bei dem das zuletzt hinzugefügte Buch zuerst entnommen wird

Answer

Warteschlange von Kunden vor einem Geschäft

Answer

Aufzug, bei dem Passagiere oben einsteigen und unten aussteigen

Question 24

Welcher Algorithmus eignet sich am besten, um ein Element in einem ungeordneten Array mit n Elementen zu finden?

Accepted Answer

Lineare Suche

Answer

Binäre Suche

Answer

Quicksort

Answer

Hash-Tabelle

Question 25

Was ist ein besonderes Merkmal binärer Suchbäume?

Accepted Answer

Schnelle Suche von Elementen durch binäre Suche

Answer

Zufällige Einfügung von Elementen

Answer

Einfügung von Elementen an beliebigen Stellen im Baum

Question 26

Wie kann man die Reihenfolge der Kunden an einer Supermarktkasse am besten organisieren?

Accepted Answer

Warteschlange: Der erste Kunde, der kommt, wird zuerst bedient.

Answer

Stapel: Der letzte Kunde, der kommt, wird zuerst bedient.

Answer

Zufällige Reihenfolge: Kunden werden in keiner bestimmten Reihenfolge bedient.

Answer

Nach Größe oder Alter: Kunden werden je nach Größe oder Alter bedient.

Question 27

Welche Eigenschaft ist typisch für eine lineare Datenstruktur?

Accepted Answer

Elemente sind in einer Reihenfolge angeordnet.

Answer

Elemente sind über Zeiger verbunden.

Answer

Elemente können vorangestellt und angehängt werden.

Answer

Elemente haben eine hierarchische Beziehung.

Question 28

Was beschreibt Datenstrukturen am besten?

Accepted Answer

Mechanismen zur Organisation und Speicherung von Daten

Answer

Nur für numerische Daten geeignet

Answer

Immer konstanter Zugriff auf Elemente

Answer

Nur in Programmiersprachen verwendbar

Question 29

Welches Merkmal ist typisch für Stacks?

Accepted Answer

Daten werden nach dem First-In-Last-Out-Prinzip (FILO) verarbeitet.

Answer

Daten können nur am Anfang eingefügt oder entfernt werden.

Answer

Stacks haben immer eine begrenzte Größe.

Question 30

Welche Datenstruktur eignet sich am besten, um eine Warteschlange zu erstellen?

Accepted Answer

Liste

Answer

Array

Answer

Stack

Answer

Baum

Question 31

Was ist die Hauptaufgabe von Datenstrukturen?

Accepted Answer

Daten effizient organisieren und speichern

Answer

Nur in fortgeschrittenen Programmiersprachen verwendet werden

Answer

Keine Auswirkungen auf die Leistung von Algorithmen haben

Answer

Immer statisch und unveränderlich sein

Question 32

Welche der folgenden Aussagen beschreibt am besten die typische Verwendung von Stacks?

Accepted Answer

Verwalten von Elementen, die in der Reihenfolge ihrer Ankunft verarbeitet werden müssen

Answer

Speichern von Elementen in beliebiger Reihenfolge

Answer

Sortieren von Elementen in aufsteigender Reihenfolge

Answer

Speichern von Schlüssel-Werte-Paaren

Question 33

Welche Funktion erfüllt der Aufrufstapel bei der Rekursion?

Accepted Answer

Er speichert den aktuellen Zustand der Funktion, inklusive lokaler Variablen und Rücksprungpunkt für jeden rekursiven Aufruf.

Answer

Er speichert alle Variablen, die in der rekursiven Funktion verwendet werden.

Answer

Er wird nur verwendet, wenn die rekursive Funktion nicht terminiert.

Question 34

Vergleiche die Vor- und Nachteile von verketteten Listen und Arrays. Nenne jeweils passende Anwendungsfälle.

Accepted Answer

Arrays ermöglichen schnelleren Zugriff auf Elemente als verkettete Listen.

Accepted Answer

Verkettete Listen sind flexibler als Arrays, da sie das Einfügen und Löschen von Elementen an beliebigen Stellen erlauben.

Accepted Answer

Arrays eignen sich besser für Anwendungen, die zufälligen Zugriff auf Elemente erfordern.

Answer

Verkettete Listen benötigen weniger Speicher als Arrays.

Question 35

Welche Sortieralgorithmen haben eine Laufzeitkomplexität von O(n²) und welche von O(n log n) für eine Eingabe mit n Elementen?

Accepted Answer

O(n²): Bubble Sort, Insertion Sort; O(n log n): Merge Sort, Quick Sort

Answer

O(n²): Merge Sort, Quick Sort; O(n log n): Bubble Sort, Insertion Sort

Answer

O(n²): Selection Sort, Merge Sort; O(n log n): Bubble Sort, Quick Sort

Answer

O(n²): Quick Sort, Selection Sort; O(n log n): Insertion Sort, Merge Sort

Question 36

Wie greift man in Java am effizientesten auf Elemente eines Arrays zu?

Accepted Answer

Über einen Index

Answer

Über die Länge des Arrays

Answer

Über eine Schleife

Question 37

Welche besonderen Merkmale zeichnen selbstorganisierende Datenstrukturen wie AVL-Bäume oder Rot-Schwarz-Bäume aus?

Accepted Answer

Sie balancieren sich automatisch bei Einfügen, Löschen und Suchen aus.

Answer

Sie sind immer binäre Bäume.

Answer

Sie haben eine lineare Struktur für sequentiellen Zugriff.

Answer

Sie garantieren die optimale Anordnung von Daten für alle Operationen.

Question 38

Vorteile von Listen gegenüber Arrays

Listen und Arrays sind Datentypen zur Verwaltung von Elementen. Welche Vorteile bieten Listen gegenüber Arrays?

Accepted Answer

Listen ermöglichen den flexiblen Zugriff auf Elemente an beliebigen Positionen.

Accepted Answer

Listen erlauben die Speicherung verschiedener Datentypen.

Answer

Listen sind immer effizienter als Arrays.

Question 39

Wie bestimme ich die asymptotische Komplexität eines Algorithmus?

Accepted Answer

Durch Zählen der Operationen, die der Algorithmus im schlimmsten Fall ausführt.

Answer

Durch Messen der Laufzeit des Algorithmus auf einem bestimmten Computer.

Answer

Durch Betrachten der verwendeten Datenstruktur.

Question 40

Frage: Wie funktioniert das 'First-In-First-Out' (FIFO)-Prinzip bei Warteschlangen?

Accepted Answer

Elemente werden zuerst hinzugefügt und zuerst entfernt.

Answer

Elemente werden zuerst entfernt und zuerst hinzugefügt.

Answer

Elemente werden in zufälliger Reihenfolge verarbeitet.

Question 41

Was ist dynamische Programmierung und wie hilft sie, das Problem der maximalen Teilmenge effizient zu lösen?

Accepted Answer

Dynamische Programmierung ist eine Methode, die ein Problem in kleinere Teile aufteilt und deren Lösungen speichert, um das ursprüngliche Problem schneller zu lösen.

Answer

Dynamische Programmierung ist ein gieriger Algorithmus, der immer die beste Entscheidung für den aktuellen Schritt trifft.

Answer

Dynamische Programmierung testet alle möglichen Lösungen und wählt die beste aus.

Answer

Dynamische Programmierung kann nur für sehr schwierige Probleme verwendet werden.

Question 42

Welche Datenstruktur wird verwendet, um einen Stapel von Objekten zu verwalten, bei dem Objekte nach dem Last-In-First-Out-Prinzip (LIFO) hinzugefügt und entfernt werden?

Accepted Answer

Stack

Answer

Array

Answer

Liste

Question 43

Welche Aussage beschreibt ein Array zutreffend?

Accepted Answer

Eine geordnete Sammlung gleichartiger Elemente

Answer

Eine ungeordnete Sammlung verschiedener Elemente

Answer

Ein Element, das auf andere verweist

Answer

Eine nach dem LIFO-Prinzip arbeitende Struktur

Question 44

Worin liegt der wesentliche Unterschied zwischen einer verketteten und einer doppelt verketteten Liste?

Accepted Answer

Verkettete Listen erlauben nur die Vorwärtsnavigation, doppelt verkettete Listen die Navigation in beide Richtungen

Answer

Doppelt verkettete Listen sind effizienter

Answer

Verkettete Listen benötigen weniger Speicherplatz

Answer

Doppelt verkettete Listen sind schwerer zu implementieren

Question 45

Welche Datenstruktur garantiert konstanten Zugriff auf alle Elemente?

Accepted Answer

Array

Answer

Liste

Answer

Baum

Answer

Graph

Question 46

Was ist der Zweck eines Hashcodes in einer Hashtabelle?

Accepted Answer

Eindeutige Identifizierung eines Schlüssels und Bestimmung des Speicherortes

Answer

Speicherung des Schlüsselwertes

Answer

Angabe der Position des Schlüssels

Answer

Überprüfung des Vorhandenseins eines Schlüssels

Question 47

Welche Datenstruktur eignet sich am besten zur Darstellung einer Datenhierarchie?

Accepted Answer

Baum

Answer

Array

Answer

Liste

Answer

Graph

Question 48

Wie funktioniert ein Stack?

Accepted Answer

Elemente werden zuletzt hinzugefügt (Last In) und zuerst wieder entfernt (First Out).

Answer

Elemente können an beliebigen Stellen hinzugefügt und entfernt werden.

Answer

Ein Stack kann nur eine begrenzte Anzahl von Elementen speichern.

Answer

Stacks können nur Zahlen speichern.

Question 49

Welche Eigenschaften sind für eine Liste typisch?

Accepted Answer

Sie kann verschiedene Datentypen speichern.

Accepted Answer

Elemente können an beliebigen Stellen eingefügt und entfernt werden.

Answer

Sie ist immer absteigend sortiert.

Question 50

Welche Vor- und Nachteile haben Adjazenzlisten und Adjazenzmatrizen bei der Darstellung von Graphen? Nenne jeweils ein Anwendungsbeispiel.

Accepted Answer

Adjazenzlisten: Effizient für dünn besetzte Graphen, schnelles Einfügen und Löschen von Knoten. Beispiel: Soziales Netzwerk.

Accepted Answer

Adjazenzmatrizen: Effizient für dichte Graphen, schnelle Nachbarschaftssuche. Beispiel: Straßennetz.

Answer

Adjazenzlisten: Geeignet für dichte Graphen, schnelle Nachbarschaftssuche. (Falsch)

Answer

Adjazenzmatrizen: Effizient für dünn besetzte Graphen, schnelles Einfügen und Löschen von Knoten. (Falsch)

Question 51

Welche Aussage zur Zeit- und Speicherkomplexität von Merge Sort und Quick Sort ist korrekt?

Accepted Answer

Merge Sort: Zeitkomplexität O(n*log(n)), Speicherkomplexität O(n)

Answer

Merge Sort: Zeitkomplexität O(n), Speicherkomplexität O(1)

Answer

Quick Sort: Zeitkomplexität O(n*log(n)), Speicherkomplexität O(1)

Answer

Quick Sort: Zeitkomplexität O(n^2), Speicherkomplexität O(n)

Question 52

Welche Eigenschaft ist charakteristisch für Arrays?

Accepted Answer

Die Größe eines Arrays ist bei seiner Erstellung festgelegt.

Accepted Answer

Elemente in Arrays sind über ihren Index direkt abrufbar.

Answer

Arrays können Elemente unterschiedlicher Datentypen enthalten.

Answer

Arrays können ihre Größe je nach Bedarf anpassen.

Question 53

Was beschreibt ein Array am treffendsten?

Accepted Answer

Eine geordnete Sammlung von Elementen des gleichen Datentyps mit fortlaufenden Indizes

Answer

Eine hierarchische Datenstruktur mit Knoten und Verzweigungen

Answer

Eine ungeordnete Datenstruktur, in der Elemente durch Verweise verbunden sind

Question 54

Welche Operation kann bei einer Liste nicht ausgeführt werden?

Accepted Answer

Direkter Zugriff auf ein Element über einen Index

Answer

Löschen eines Elements aus der Mitte

Answer

Einfügen eines Elements an einer bestimmten Position

Question 55

Welche Datenstruktur ist eine LIFO-Struktur (Last-In-First-Out)?

Accepted Answer

Stack

Answer

Baum

Answer

Liste

Answer

Queue

Question 56

Für welche Anwendung eignet sich eine Warteschlange (Queue) am besten?

Accepted Answer

Warteschlange von Druckaufträgen

Answer

Suche nach einem bestimmten Element

Answer

Verwaltung einer Hierarchie

Answer

Speicherung von Kontaktdaten

Question 57

Welche Eigenschaft einer Hash-Tabelle (HashMap) ermöglicht eine effiziente Suche?

Accepted Answer

Schlüssel-Werte-Paare und Hash-Funktion

Answer

Baumstruktur

Answer

Lineare Suche

Answer

Binäre Suche

Question 58

Welche Datenstruktur eignet sich für die Modellierung nichtlinearer Beziehungen?

Accepted Answer

Baum

Answer

Array

Answer

Hash-Tabelle

Answer

Liste

Question 59

Welche Datenstruktur wird typischerweise zur Implementierung einer Prioritätswarteschlange verwendet?

Accepted Answer

Heap

Answer

Stack

Answer

Queue

Question 60

Was ist ein Vorteil von verketteten Listen?

Accepted Answer

Einfaches Einfügen und Entfernen von Elementen

Answer

Schneller Zugriff auf ein Element über einen Index

Answer

Konstanter Zugriffszeit

Answer

Effiziente Speicherung umfangreicher Datenmengen

Question 61

Welche Datenstruktur wird zur Modellierung einer hierarchischen Datenorganisation verwendet?

Accepted Answer

Baum

Answer

Array

Answer

Hash-Tabelle

Answer

Liste

Question 62

Welche der folgenden Datenstrukturen kann Elemente in einer bestimmten Reihenfolge speichern und verfügt über effiziente Methoden zum Hinzufügen und Entfernen von Elementen am Ende?

Accepted Answer

Liste

Answer

Tabelle

Answer

Baum

Answer

Graph

Question 63

Welcher Vorteil zeichnet Arrays gegenüber Listen aus?

Accepted Answer

Schneller Zugriff auf Elemente anhand des Index

Answer

Effizientere Speicherung

Answer

Einfache Elemententfernung

Answer

Dynamische Größenänderung

Question 64

Welche Operation ist bei einem Stack nicht möglich?

Accepted Answer

Zugriff auf ein beliebiges Element

Answer

Überprüfen, ob der Stack leer ist

Answer

Hinzufügen eines Elements an die Spitze

Answer

Entfernen eines Elements von der Spitze