Algorithmen verstehen und einordnen: Definition und Klassifizierung

Question 1

Welcher der folgenden Algorithmen zerlegt ein Problem wiederholt in kleinere Unterprobleme, löst diese und kombiniert die Lösungen?

Accepted Answer

Divide-and-Conquer-Algorithmus

Answer

Greedy-Algorithmus

Answer

Dynamischer Programmieralgorithmus

Answer

Backtracking-Algorithmus

Question 2

Welche der folgenden Techniken kann eingesetzt werden, um die Laufzeit eines Algorithmus zu verkürzen, indem Zwischenergebnisse gespeichert werden?

Accepted Answer

Memoization

Answer

Parallelität

Answer

Caching

Answer

Optimierung des Algorithmuscodes

Question 3

Was ist das Hauptziel der asymptotischen Analyse?

Accepted Answer

Vergleich der relativen Effizienz verschiedener Algorithmen.

Answer

Ermittlung der genauen Anzahl von Schritten, die ein Algorithmus benötigt.

Answer

Optimierung der Implementierung eines Algorithmus.

Answer

Vorhersage der Laufzeit eines Algorithmus für jede mögliche Eingabe.

Question 4

Wie funktioniert die Divide-and-Conquer-Strategie?

Accepted Answer

Das Problem wird in kleinere Teilprobleme aufgeteilt, die unabhängig gelöst und dann zusammengefügt werden.

Answer

Das Problem wird durch wiederholtes Anwenden derselben Operationen auf verschiedene Teile des Problems gelöst.

Answer

Das Problem wird in eine Reihe von Schritten unterteilt, die in einer festgelegten Reihenfolge ausgeführt werden.

Answer

Das Problem wird durch Ausprobieren verschiedener Lösungen und Auswahl der besten gelöst.

Question 5

Welche Aussage beschreibt zutreffend die Definition eines Algorithmus?

Accepted Answer

Eine präzise Folge von Anweisungen zur Problemlösung

Answer

Ein mathematisches Modell zur Datenbeschreibung

Answer

Eine Softwareanwendung zur Ausführung definierter Aufgaben

Answer

Ein Schema zur Visualisierung von Datenflüssen

Question 6

Welche Algorithmenkategorie zeichnet sich durch die wiederholte Aufteilung des Eingabeproblems in kleinere Teilprobleme aus?

Accepted Answer

Divide-and-Conquer-Algorithmen

Answer

Gierige Algorithmen

Answer

Dynamische Programmierung

Answer

Rekursive Algorithmen

Question 7

Welcher Algorithmus eignet sich am besten, um das kleinste Element in einer sortierten Liste zu finden?

Accepted Answer

Binäre Suche

Answer

Lineare Suche

Answer

Hash-Tabelle

Answer

Auswahlsortierung

Question 8

Welche Aussage zu deterministischen Algorithmen ist zutreffend?

Accepted Answer

Sie liefern für eine gegebene Eingabe immer dieselbe Ausgabe

Answer

Ihre Laufzeit ist variabel

Answer

Sie benötigen Zufallswerte zur Ausführung

Answer

Sie sind grundsätzlich ineffizient

Question 9

Welche Datenstruktur ist für das Speichern einer Sammlung eindeutiger Elemente in beliebiger Reihenfolge am besten geeignet?

Accepted Answer

Hash-Tabelle

Answer

Array

Answer

Verkettete Liste

Answer

Binärer Suchbaum

Question 10

Welches Paradigma betont die Verwendung von Funktionen und Datenkapselung?

Accepted Answer

Objektorientierte Programmierung

Answer

Strukturierte Programmierung

Answer

Funktionale Programmierung

Answer

Logische Programmierung

Question 11

Welche der folgenden Aussagen über den Time-Space-Kompromiss von Algorithmen ist zutreffend?

Accepted Answer

Es gibt keine allgemeingültige Regel für den Time-Space-Kompromiss

Answer

Zeiteffizientere Algorithmen benötigen immer mehr Speicherplatz

Answer

Hochgradig effiziente Algorithmen benötigen immer weniger Speicherplatz

Answer

Algorithmen mit konstantem Speicherbedarf haben immer eine lineare Laufzeit

Question 12

Welche Eigenschaft gehört NICHT zu den wesentlichen Merkmalen eines Algorithmus?

Accepted Answer

Aktualität

Answer

Eindeutigkeit

Answer

Endlichkeit

Answer

Effizienz

Question 13

Welche Asymptotische Notation wird verwendet, um die obere Schranke der Laufzeit eines Algorithmus darzustellen?

Accepted Answer

Big-O-Notation

Answer

Little-o-Notation

Answer

Theta-Notation

Answer

Omega-Notation

Question 14

Welcher Sortieralgorithmus weist eine durchschnittliche Laufzeitkomplexität von O(n²) auf?

Accepted Answer

Bubblesort

Answer

Heapsort

Answer

Quicksort

Answer

Mergesort

Question 15

Welcher Algorithmus wird verwendet, um den kürzesten Pfad zwischen zwei Knoten in einem Graphen zu ermitteln?

Accepted Answer

Dijkstra-Algorithmus

Answer

Kruskal-Algorithmus

Answer

Bellman-Ford-Algorithmus

Answer

Prims-Algorithmus

Question 16

Welche Datenstruktur ermöglicht sowohl sequentiellen als auch zufälligen Zugriff mit gleicher Effizienz?

Accepted Answer

HashTable

Answer

Array

Answer

Verkettete Liste

Answer

Binärbaum

Question 17

Welche gängige Algorithmusoptimierungstechnik kann die Laufzeitkomplexität verringern? Erläutere ihre Funktionsweise.

Accepted Answer

Optimierung von Datenstrukturen

Answer

Hinzufügen zusätzlicher Schleifen

Answer

Verwendung rekursiver Aufrufe

Answer

Einsatz einer höheren Programmiersprache

Question 18

Welche der folgenden Aussagen beschreibt einen Algorithmus zutreffend?

Accepted Answer

Eine unmissverständliche Schritt-für-Schritt-Anleitung zur Problemlösung

Answer

Ein starres Datenmodell zur Darstellung von Informationen

Answer

Eine heuristische Methode zur Annäherung einer Lösung

Answer

Eine Sammlung von Prinzipien zur Strukturierung von Daten

Question 19

Welche Algorithmenklassifizierung umfasst Algorithmen, deren Laufzeit proportional zur Anzahl der Elemente im Eingabearray ist?

Accepted Answer

Lineare Algorithmen

Answer

Quadratische Algorithmen

Answer

Exponentialalgorithmen

Answer

Rekursive Algorithmen

Question 20

Welcher der folgenden Algorithmentypen ist nicht deterministisch?

Accepted Answer

Zufallsverfahren

Answer

Sortierverfahren

Answer

Suchverfahren

Answer

Dynamische Programmieralgorithmen

Question 21

Welche asymptotische Notationsform beschreibt die untere Schranke der Laufzeitkomplexität eines Algorithmus?

Accepted Answer

Omega(f(n))

Answer

O(f(n))

Answer

Theta(f(n))

Answer

f(n)

Question 22

Welches Paradigma beschreibt einen Algorithmus, der ein Problem durch schrittweise Unterteilung in kleinere Teilprobleme löst?

Accepted Answer

Teile-und-Herrsche-Algorithmus

Answer

Greedy-Algorithmus

Answer

Dynamische Programmierung

Answer

Backtracking-Algorithmus

Question 23

Welcher der folgenden Algorithmen weist eine Laufzeitkomplexität von O(2^n) auf?

Accepted Answer

Bubblesort

Answer

Quicksort

Answer

Dijkstra-Algorithmus

Answer

Binärsuche

Question 24

Was ist das Ziel der asymptotischen Analyse von Algorithmen?

Accepted Answer

Abschätzung des Wachstums der Laufzeit in Relation zur Eingangsgröße

Answer

Ermittlung der präzisen Laufzeit für sämtliche Eingaben

Answer

Identifizierung der effizientesten Algorithmen für alle Probleme

Answer

Reduzierung der Speicherkomplexität von Algorithmen

Question 25

Welche Art von Algorithmus garantiert die Ermittlung einer optimalen Lösung für ein gegebenes Problem?

Accepted Answer

Exakter Algorithmus

Answer

Heuristischer Algorithmus

Answer

Approximationsalgorithmus

Answer

Zufallsalgorithmus

Question 26

Welche der folgenden Aussagen beschreibt die Big-O-Notation zutreffend?

Accepted Answer

Gibt die obere Schranke für die Laufzeit eines Algorithmus an

Answer

Gibt die durchschnittliche Fallkomplexität eines Algorithmus an

Answer

Gibt die untere Schranke für die Speicherkomplexität eines Algorithmus an

Answer

Gibt die präzise Laufzeit eines Algorithmus für eine bestimmte Eingabe an

Question 27

Welche der folgenden Definitionen beschreibt einen Algorithmus am besten?

Accepted Answer

Eine endliche Abfolge eindeutiger Anweisungen zur Lösung eines Problems

Answer

Eine mathematische Formel zur Berechnung eines Wertes

Answer

Ein Computerprogramm, das eine bestimmte Aufgabe löst

Answer

Eine Datenstruktur zur Organisation von Informationen

Question 28

Welches ist der Hauptvorteil asymptotischer Analysen?

Accepted Answer

Ermöglicht den Vergleich von Algorithmen unabhängig von der Hardware

Answer

Vereinfacht die Implementierung von Algorithmen

Answer

Eliminiert die Notwendigkeit empirischer Leistungsmessungen

Answer

Liefert eine genaue Vorhersage der Laufzeit für alle Eingaben

Question 29

Welche Aussage über deterministische Algorithmen ist falsch?

Accepted Answer

Können zur Lösung von Problemen mit zufälligen Ereignissen eingesetzt werden

Answer

Erzeugen immer das gleiche Ergebnis für dieselbe Eingabe

Answer

Sind in der Regel effizienter als nichtdeterministische Algorithmen

Answer

Sind immer in endlicher Zeit terminierbar

Question 30

Welche Datenstruktur wird häufig in rekursiven Algorithmen verwendet?

Accepted Answer

Stapel

Answer

Array

Answer

Liste

Answer

Warteschlange

Question 31

Was ist das Ziel einer amortisierten Analyse?

Accepted Answer

Die Gesamtlaufzeit einer Reihe von Operationen zu bestimmen

Answer

Die worst-case-Laufzeit eines Algorithmus zu bestimmen

Answer

Die durchschnittliche Laufzeit eines Algorithmus über alle Eingaben zu bestimmen

Answer

Die beste Laufzeit eines Algorithmus zu finden

Question 32

Welcher der folgenden Algorithmen ist am besten geeignet, um das größte Element in einem unsortierten Array zu finden?

Accepted Answer

Lineare Suche

Answer

Binäre Suche

Answer

Quicksort

Answer

Bubblesort

Question 33

Welche Technik zerlegt ein Problem in kleinere, unabhängige Unterprobleme, um die Komplexität eines Algorithmus zu reduzieren?

Accepted Answer

Teile-und-herrsche-Algorithmus

Answer

Greedy-Algorithmus

Answer

Dynamische Programmierung

Answer

Backtracking

Question 34

Definition eines Algorithmus

Accepted Answer

Eine klar definierte Reihenfolge von Schritten zur Lösung eines Problems

Answer

Eine mathematische Gleichung zur Berechnung eines Ergebnisses

Answer

Ein Satz von Regeln zur Entscheidungsfindung

Answer

Ein Programm, das auf einem Computer läuft

Question 35

Laufzeitkomplexität

Accepted Answer

Anzahl der Ausführungsschritte

Answer

Ausführungszeit

Answer

Eingabeproblemgröße

Answer

Anzahl der Variablen

Question 36

Algorithmus mit O(n^2)-Komplexität

Accepted Answer

Bubblesort

Answer

Binäre Suche

Answer

Quicksort

Answer

Hash-Suche

Question 37

Determinismus vs. Nichtdeterminismus

Accepted Answer

Deterministisch: feste Ausgabe, nichtdeterministisch: variable Ausgabe

Answer

Nichtdeterministisch immer effizienter

Answer

Deterministisch nicht für NP-vollständige Probleme geeignet

Answer

Nichtdeterministisch seltener als deterministisch

Question 38

Parallele Algorithmen

Accepted Answer

Laufzeitverkürzung

Answer

Nur auf Multicore-Prozessoren ausführbar

Answer

Immer effizienter als sequentielle Algorithmen

Answer

Sehr einfach zu entwerfen und zu implementieren

Question 39

Welche der folgenden Aussagen beschreibt das grundlegende Merkmal eines Algorithmus zutreffend?

Accepted Answer

Eine klar definierte Folge von Anweisungen, die zur Lösung eines Problems ausgeführt werden können

Answer

Eine unendliche Schleife von Schritten, die nie endet

Answer

Eine Sammlung von Daten, die in einer bestimmten Reihenfolge organisiert sind

Question 40

Welche der folgenden Aussagen beschreibt einen heuristischen Algorithmus korrekt?

Accepted Answer

Findet möglicherweise nicht die optimale Lösung, liefert aber oft gute Lösungen in angemessener Zeit

Answer

Findet immer die beste Lösung

Answer

Vermeidet Verzweigungen

Question 41

Welches der folgenden Szenarien eignet sich am besten für einen sequentiellen Algorithmus?

Accepted Answer

Berechnung des Durchschnitts einer Liste von Zahlen

Answer

Suche eines Elements in einem Baum

Answer

Sortierung einer Liste von Zahlen

Question 42

Welche Art von Algorithmus löst Probleme, indem es sie wiederholt in kleinere Teilaufgaben zerlegt?

Accepted Answer

Rekursive Algorithmen

Answer

Dynamische Algorithmen

Answer

Iterative Algorithmen

Answer

Greedy-Algorithmen

Question 43

Welche der folgenden Aussagen beschreibt Greedy-Algorithmen korrekt?

Accepted Answer

Treffen lokale Entscheidungen, die kurzfristig optimal erscheinen, mit dem Ziel, eine global optimale Lösung zu erreichen

Answer

Finden immer die beste Lösung

Question 44

Welcher der folgenden Algorithmen ist ein Beispiel für einen Greedy-Algorithmus?

Accepted Answer

Dijkstra-Algorithmus

Answer

Merge Sort

Answer

Binäre Suche

Answer

Bubblesort

Question 45

Welche der folgenden Aussagen definiert einen Algorithmus korrekt?

Accepted Answer

Eine eindeutige und endliche Folge von Schritten, die ein Problem in eine Lösung umwandeln.

Answer

Ein mathematisches Modell, das ein Phänomen simuliert.

Answer

Ein Programm, das eine bestimmte Aufgabe ausführt.

Question 46

Welche Klassifizierungsmethode gruppiert Algorithmen nach ihrem Problemdomän?

Accepted Answer

Problemorientierte Klassifizierung

Answer

Strukturelle Klassifizierung

Answer

Sequentielle Klassifizierung

Answer

Komplexitätsklassifizierung

Question 47

Welche Komplexitätsklasse beschreibt Algorithmen mit exponentieller Laufzeit?

Accepted Answer

EXPTIME

Answer

NP-vollständig

Answer

NP

Answer

P

Question 48

Welches asymptotische Notationszeichen steht für die untere Schranke der Laufzeit?

Accepted Answer

Ω

Answer

Θ

Answer

O

Answer

~

Question 49

Welche Eigenschaft eines Algorithmus garantiert, dass er für alle gültigen Eingaben die gleiche Ausgabe erzeugt?

Accepted Answer

Deterministisch

Answer

Approximativ

Answer

Heuristisch

Answer

Stochastisch

Question 50

Welche der folgenden Analysemethoden bestimmt die Laufzeit eines Algorithmus für die durchschnittliche Eingabesequenz?

Accepted Answer

Average-Case-Analyse

Answer

Best-Case-Analyse

Answer

Worst-Case-Analyse

Question 51

Welcher Faktor hat den größten Einfluss auf die Laufzeit eines Algorithmus?

Accepted Answer

Größe der Eingabe

Answer

Programmiersprache

Answer

Größe des Algorithmus

Answer

Hardwarearchitektur

Question 52

Welche klassische Sortiermethode hat eine durchschnittliche Laufzeitkomplexität von O(n^2)?

Accepted Answer

Bubblesort

Answer

Quicksort

Answer

Mergesort

Answer

Heapsort

Question 53

Welche der folgenden Aussagen beschreibt einen Algorithmus am treffendsten?

Accepted Answer

Eine endliche Menge eindeutig definierter Anweisungen zur Problemlösung

Answer

Ein abstraktes Konzept, das mathematisch darstellbar ist

Answer

Ein auf einem Computer ausführbares Programm

Question 54

Nach welchem Kriterium werden Algorithmen in der binären Kategorisierung unterschieden?

Accepted Answer

Determinismus oder Nicht-Determinismus

Answer

Datenstrukturen

Answer

Anwendungsgebiet

Answer

Laufzeitkomplexität

Question 55

Welche asymptotische Notation wird verwendet, um die Worst-Case-Komplexität von Algorithmen auszudrücken?

Accepted Answer

O

Answer

o

Answer

Ω

Answer

Θ

Question 56

Welche Algorithmenklasse nutzt eine rekursive Herangehensweise?

Accepted Answer

Teile und Herrsche

Answer

Gierig

Answer

Suchen und Ersetzen

Answer

Dynamisch

Question 57

Welcher Algorithmus wird eingesetzt, um das kostengünstigste Verbindungsnetzwerk in einem Graphen zu ermitteln?

Accepted Answer

Kruskals Algorithmus

Answer

Dijkstras Algorithmus

Answer

Bellman-Ford-Algorithmus

Answer

Floyds Algorithmus

Question 58

Welche Datenstruktur wird in Hash-Tabellen verwendet?

Accepted Answer

Array

Answer

Baum

Answer

Liste

Answer

Stapel

Question 59

Welcher Algorithmus durchsucht einen binären Suchbaum?

Accepted Answer

Binäre Suche

Answer

Tiefensuche

Answer

Lineare Suche

Answer

Breitensuche

Question 60

Welche der folgenden Definitionen beschreibt einen Algorithmus korrekt?

Accepted Answer

Eine endliche Folge wohldefinierter Anweisungen, die ein gegebenes Problem löst und bei jeder Eingabe mit endlichen Schritten terminiert.

Answer

Ein Programm, das auf einem Computer ausgeführt wird.

Answer

Eine Reihe von Schritten, die zu einem zufälligen Ergebnis führen.

Question 61

Zu welcher Kategorie gehört ein Algorithmus, der die Elemente einer Liste der Größe n in aufsteigender Reihenfolge sortiert?

Accepted Answer

Sortieralgorithmus

Answer

Algorithmus für künstliche Intelligenz

Answer

Suchalgorithmus

Answer

Grafenalgorithmus

Question 62

Welcher der folgenden Algorithmen hat die beste Worst-Case-Laufzeitkomplexität für das Sortieren einer unsortierten Liste?

Accepted Answer

Quicksort

Answer

Insertionsort

Answer

Bubblesort

Answer

Selectionsort

Question 63

Welches Verfahren wird verwendet, um die Laufzeit eines Algorithmus zu bestimmen, wenn die Eingabedaten groß werden?

Accepted Answer

Asymptotische Analyse

Answer

Empirische Messung

Answer

Simulation

Answer

Theoretische Analyse

Question 64

Welche der folgenden Eigenschaften ist für rekursive Algorithmen charakteristisch?

Accepted Answer

Sie rufen sich selbst auf.

Answer

Sie verwenden Schleifen.

Answer

Sie sind immer effizienter als iterative Algorithmen.