Datenstrukturen und Algorithmen: Online-Quiz für Informatik-Studierende

Question 1

Welche der folgenden Datenstrukturen ist **nicht** linear?

Accepted Answer

Baum

Answer

Liste

Answer

Stapel

Answer

Queue

Question 2

Welche der folgenden Aussagen beschreibt die Eigenschaften von AVL-Bäumen am besten?

Accepted Answer

AVL-Bäume sind balancierte binäre Suchbäume mit einer maximalen Höhendifferenz von zwei zwischen dem längsten und kürzesten Pfad von der Wurzel zu einem Blatt.

Answer

AVL-Bäume sind lineare Datenstrukturen mit maximal zwei Nachfolgern pro Element.

Answer

AVL-Bäume sind binäre Suchbäume mit gleich langen Pfaden von der Wurzel zu jedem Blatt.

Answer

AVL-Bäume sind Bäume, in denen jedes Element eine beliebige Anzahl von Nachfolgern haben kann.

Question 3

Welche der folgenden Datenstrukturen ist nicht-linear und organisiert Elemente in einer hierarchischen Struktur?

Accepted Answer

Baum

Answer

Array

Answer

Liste

Answer

Warteschlange

Question 4

Welche Algorithmen basieren auf dem Prinzip "teile und herrsche"?

Accepted Answer

Mergesort

Accepted Answer

Quicksort

Answer

Bubblesort

Answer

Insertionsort

Question 5

Welche der folgenden Datenstrukturen ist hierarchisch aufgebaut und nicht-linear?

Accepted Answer

Baum

Answer

Liste

Answer

Stapel

Answer

Warteschlange

Question 6

Wie durchsucht die lineare Suche eine Liste?

Accepted Answer

Sie vergleicht jedes Element der Liste nacheinander mit dem gesuchten Element.

Answer

Sie teilt die Liste in zwei Hälften und sucht in jeder Hälfte weiter.

Answer

Sie benötigt immer gleich viele Schritte, unabhängig von der Länge der Liste.

Answer

Sie funktioniert nur für sortierte Listen.

Question 7

Welche Zeitkomplexität hat der Bubblesort-Algorithmus?

Accepted Answer

O(n²)

Answer

O(n)

Answer

O(log n)

Answer

O(1)

Question 8

Welche Eigenschaft macht eine Warteschlange einzigartig?

Accepted Answer

Erste rein, erste raus (FIFO)

Answer

Letzte rein, erste raus (LIFO)

Answer

Frei wählbare Einfüge- und Entnahmepositionen

Question 9

Welche der folgenden Datenstrukturen ist hierarchisch und nicht-linear?

Accepted Answer

Baum

Answer

Liste

Answer

Stapel

Answer

Warteschlange

Question 10

Welche lineare Datenstruktur verwendet das Last-in-First-out-Prinzip (LIFO), bei dem das zuletzt hinzugefügte Element zuerst entfernt wird?

Accepted Answer

Stapel

Answer

Liste

Answer

Warteschlange

Answer

Baum

Question 11

Welche Zeitkomplexität hat der Einfügealgorithmus für binäre Suchbäume im günstigsten und ungünstigsten Fall?

Accepted Answer

O(log n) im günstigsten Fall und O(n) im ungünstigsten Fall

Answer

O(n) im günstigsten Fall und O(log n) im ungünstigsten Fall

Answer

O(1) im günstigsten Fall und O(n) im ungünstigsten Fall

Answer

O(n) im günstigsten Fall und O(1) im ungünstigsten Fall

Question 12

Welche Datenstruktur verwendet das First-In-First-Out (FIFO)-Prinzip?

Accepted Answer

Warteschlange

Answer

Stapel

Answer

Binärer Suchbaum

Answer

Graph

Question 13

Welche Aussage trifft am besten auf die Eigenschaften eines binären Suchbaums zu?

Accepted Answer

Ein Baum mit sortierten Werten, wobei jeder Knoten einen kleineren linken und einen größeren rechten Teilknoten hat.

Answer

Ein ungerichteter Graph mit maximal zwei benachbarten Knoten pro Knoten.

Answer

Eine Datenstruktur zum Suchen, nicht zum Sortieren.

Answer

Ein Baum mit einer immer größeren Wurzel als allen anderen Knoten.

Question 14

Welche Datenstruktur folgt dem First-in-First-out (FIFO)-Prinzip, bei dem das zuerst hinzugefügte Element zuerst wieder entfernt wird?

Accepted Answer

Warteschlange

Answer

Baum

Answer

Stapel

Answer

Liste

Question 15

Welche der folgenden Optionen ist keine grundlegende Datenstruktur?

Accepted Answer

Scanner

Answer

Listen

Answer

Bäume

Answer

Warteschlangen

Question 16

Welche Graphenart hat keine Kanten mit Richtung?

Accepted Answer

Ungerichteter Graph

Answer

Gewichteter Graph

Answer

Vollständiger Graph

Answer

gerichteter Graph

Question 17

Welche Eigenschaften treffen auf binäre Suchbäume zu?

Accepted Answer

Werte im linken Teilbaum sind kleiner als der Knotenwert.

Accepted Answer

Werte im rechten Teilbaum sind größer als der Knotenwert.

Answer

Doppelte Werte sind erlaubt.

Answer

Binäre Suchbäume sind immer ausbalanciert.

Question 18

Welche Datenstruktur eignet sich am besten, um eine hierarchische Struktur abzubilden, in der jedes Element außer dem Wurzelelement einen übergeordneten Knoten haben kann?

Accepted Answer

Baum

Answer

Liste

Answer

Stapel

Answer

Warteschlange

Question 19

Welche Eigenschaft ist für Suchbäume charakteristisch?

Accepted Answer

Aufsteigende Anordnung der Schlüsselwerte in den Knoten

Answer

Perfekte Ausbalancierung

Answer

Überlegenheit gegenüber Hashtabellen

Answer

Binäre Struktur

Question 20

Welche der folgenden Datenstrukturen ist KEINE lineare Datenstruktur?

Accepted Answer

Baum

Answer

Liste

Answer

Warteschlange

Question 21

Welche lineare Datenstruktur erlaubt das Einfügen und Löschen von Elementen an beliebigen Positionen mit konstanter Zeitkomplexität?

Accepted Answer

Verkettete Liste

Answer

Array

Answer

Warteschlange

Question 22

Welche Zeitkomplexität hat der Bubblesort-Algorithmus?

Accepted Answer

O(n^2)

Answer

O(n)

Answer

O(log n)

Question 23

Welche der folgenden Datenstrukturen ist **nicht** eine lineare Datenstruktur?

Accepted Answer

Baum

Answer

Liste

Answer

Warteschlange

Question 24

Welche der folgenden Datenstrukturen ist **nicht** eindimensional?

Accepted Answer

Baum

Answer

Liste

Answer

Warteschlange

Question 25

Welche Datenstruktur erlaubt den Zugriff auf Elemente ohne eine lineare Reihenfolge?

Accepted Answer

Baum

Answer

Liste

Answer

Stapel

Answer

Warteschlange

Question 26

Wie lautet die asymptotische Laufzeitkomplexität des HeapSort-Algorithmus?

Accepted Answer

O(n log n)

Answer

O(n)

Answer

O(n²)

Question 27

Welches ist das Hauptziel der Analyse der Zeitkomplexität von Algorithmen?

Accepted Answer

Algorithmen nach ihrer asymptotischen Laufzeit bei wachsenden Eingabedatenmengen klassifizieren.

Answer

Die genaue Laufzeit für eine bestimmte Eingabe vorhersagen.

Answer

Die Effizienz eines Algorithmus im Vergleich zu anderen Algorithmen bewerten.

Answer

Den Speicherbedarf eines Algorithmus bestimmen.

Question 28

Welche Datenstruktur folgt dem Last-In-First-Out (LIFO)-Prinzip?

Accepted Answer

Stapel

Answer

Warteschlange

Answer

Baum

Answer

Liste

Question 29

Welche Aussage zur Zeitkomplexität des Einfügealgorithmus in einen binären Suchbaum (BST) ist zutreffend?

Accepted Answer

O(log n) im Durchschnitt, O(n) im schlimmsten Fall

Answer

O(n) für alle BST-Größen

Answer

Immer O(1)

Question 30

Welche der folgenden Aussagen beschreibt die erwartete Zeitkomplexität des Quicksort-Algorithmus korrekt?

Accepted Answer

O(n log n)

Answer

O(n²)

Answer

O(n)

Question 31

Welche Eigenschaft beschreibt binäre Suchbäume (BSTs) **zutreffend**?

Accepted Answer

BSTs sind binäre Bäume, in denen jedes Element größer als alle Elemente links und kleiner als alle Elemente rechts ist.

Answer

BSTs speichern Elemente in absteigender Reihenfolge.

Answer

Das Einfügen in einen BST hat eine Worst-Case-Komplexität von O(1).

Question 32

Welche Operation fügt ein neues Element an den Anfang einer verketteten Liste ein?

Accepted Answer

Voranstellen

Answer

Anhängen

Question 33

Welche durchschnittliche und schlechteste Laufzeitkomplexität hat der Mergesort-Algorithmus?

Accepted Answer

O(n log n)

Answer

O(n)

Answer

O(n^2)

Answer

O(2^n)

Question 34

Welche Aussage beschreibt einen Algorithmus mit linearer Zeitkomplexität?

Accepted Answer

Die Laufzeit wächst proportional zur Eingabegröße.

Answer

Die Laufzeit ist unabhängig von der Eingabegröße.

Answer

Die Laufzeit wächst quadratisch zur Eingabegröße.

Answer

Die Laufzeit wächst logarithmisch zur Eingabegröße.

Question 35

Wie funktioniert eine lineare Suche?

Accepted Answer

Jedes Element einer Liste wird nacheinander mit dem gesuchten Wert verglichen.

Answer

Ein Hashing-Algorithmus wird verwendet, um das Ziel in einer Liste zu finden.

Answer

Die Zeitkomplexität beträgt O(log n) im besten und O(n) im schlechtesten Fall.

Answer

Die lineare Suche ist immer effizienter als die binäre Suche.

Question 36

Welche Datenstruktur ist ideal für die Darstellung einer hierarchischen Struktur, in der jeder Knoten mehrere untergeordnete Knoten besitzen kann?

Accepted Answer

Baum

Answer

Liste

Answer

Hashtabelle

Question 37

Welche Eigenschaft trifft auf binäre Suchbäume (BSTs) zu?

Accepted Answer

Die Schlüssel in den linken Teilbäumen sind kleiner und in den rechten Teilbäumen größer als der Schlüssel des Wurzelknotens.

Accepted Answer

Das Einfügen eines neuen Schlüssels kann die Höhe des BSTs erhöhen.

Answer

Die Suche nach einem Schlüssel in einem BST mit n Knoten dauert immer O(n) Zeit.

Question 38

Wie funktioniert der HeapSort-Algorithmus? Erläutere, wie er einen Heap nutzt, um Daten effizient zu sortieren.

Accepted Answer

HeapSort erstellt einen Heap aus den Daten und sortiert sie dann, indem es wiederholt den Wurzelknoten entfernt und am Ende des Heaps einfügt.

Answer

HeapSort teilt die Daten rekursiv in zwei Hälften und sortiert sie dann.

Answer

HeapSort fügt Daten in einen Heap ein und entfernt sie dann in aufsteigender Reihenfolge.

Question 39

Welche Datenstruktur eignet sich am besten für die Implementierung eines Wörterbuchs, das Schlüssel-Wert-Paare speichert und einen schnellen Zugriff auf Daten ermöglicht?

Accepted Answer

Hashtabelle

Answer

Array

Answer

Verkettete Liste

Answer

Baum

Question 40

Wie tragen Datenstrukturen zur dynamischen Programmierung bei und wie optimieren sie die Problemlösung?

Accepted Answer

Datenstrukturen speichern Zwischenergebnisse und verhindern so unnötige Neuberechnungen.

Answer

Datenstrukturen eliminieren rekursive Aufrufe.

Answer

Datenstrukturen erhöhen die Zeitkomplexität von Algorithmen.

Answer

Datenstrukturen sind nur für statische Programmierung relevant.

Question 41

Welche Aussage beschreibt prägnant die Laufzeitkomplexität von Quicksort?

Accepted Answer

O(n log n) im Durchschnitt, O(n²) im schlimmsten Fall

Answer

Immer O(n log n)

Answer

O(n²) im Durchschnitt, O(n log n) im schlimmsten Fall

Question 42

Welche Datenstruktur eignet sich am besten für die Implementierung einer Prioritätswarteschlange, bei der Elemente anhand eines bestimmten Kriteriums priorisiert werden?

Accepted Answer

Heap

Answer

Array

Answer

Verkettete Liste

Answer

Hashtabelle

Question 43

Wie tragen Datenstrukturen zur Effizienz von Trainings- und Inferenzprozessen in künstlichen neuronalen Netzwerken bei?

Accepted Answer

Datenstrukturen ermöglichen die effiziente Speicherung und Organisation von Daten in neuronalen Netzwerken.

Answer

Datenstrukturen haben keinen nennenswerten Einfluss auf die Effizienz von Trainings- und Inferenzprozessen.

Answer

Datenstrukturen dienen ausschließlich der Speicherung von Gewichtungswerten zwischen Neuronen.

Question 44

Welcher Suchalgorithmus hat eine logarithmische Laufzeitkomplexität (O(log n))?

Accepted Answer

Binäre Suche

Answer

Lineare Suche

Answer

Tiefensuche

Answer

Breitensuche

Question 45

Welche Art von Graph ist azyklisch und hat keine Kreise?

Accepted Answer

Baum

Answer

Gerichteter Graph

Answer

Ungerichteter Graph

Answer

Vollständiger Graph

Question 46

Welche Datenstruktur eignet sich ideal zum effizienten Speichern und Abrufen von Schlüssel-Wert-Paaren?

Accepted Answer

Hash-Tabelle

Answer

Liste

Answer

Stack

Answer

Queue

Question 47

Welcher Algorithmus findet den kürzesten Pfad zwischen zwei Knoten in einem gewichteten Graphen?

Accepted Answer

Dijkstra-Algorithmus

Answer

Bellman-Ford-Algorithmus

Answer

Floyd-Warshall-Algorithmus

Answer

Primscher Algorithmus

Question 48

Welche Komplexitätsklasse umfasst Probleme, die in einer endlichen Anzahl von Schritten gelöst werden können?

Accepted Answer

P

Answer

NP

Answer

NP-vollständig

Answer

NP-schwer

Question 49

Welches Programmierparadigma betont die Modellierung von realen Objekten und ihren Beziehungen?

Accepted Answer

Objektorientierte Programmierung

Answer

Strukturierte Programmierung

Answer

Funktionale Programmierung

Answer

Logische Programmierung

Question 50

Welche Datenstruktur organisiert Elemente in einer hierarchischen Baumstruktur mit Über-/Unterordnungsbeziehungen?

Accepted Answer

Baum

Answer

Warteschlange

Answer

Stapel

Answer

Hashtabelle

Question 51

Welcher Suchalgorithmus hat eine Laufzeitkomplexität von O(log n) für eine sortierte Liste?

Accepted Answer

Binäre Suche

Answer

Lineare Suche

Answer

Interpolationssuche

Answer

Tiefensuche

Question 52

Welche Datenstruktur eignet sich optimal für die Repräsentation eines Graphen?

Accepted Answer

Adjazenzliste

Answer

Liste

Answer

Array

Answer

Hashtabelle

Question 53

Gib die asymptotische Laufzeitkomplexität von Merge Sort für ein Array der Größe n an.

Accepted Answer

O(n log n)

Answer

O(n)

Answer

O(n^2)

Answer

O(log n)

Question 54

Was unterscheidet einen gerichteten von einem ungerichteten Graphen?

Accepted Answer

Gerichtete Graphen haben Kanten mit einer Richtung, ungerichtete Graphen nicht.

Answer

Gerichtete Graphen haben gewichtete Kanten, ungerichtete Graphen nicht.

Answer

Ungerichtete Graphen haben keine Zyklen, gerichtete Graphen schon.

Answer

Ungerichtete Graphen haben mehr Knoten als gerichtete Graphen.

Question 55

Welche Datenstruktur ermöglicht eine effiziente Suche nach dem kleinsten Element in einer Menge von Daten?

Accepted Answer

Binärer Suchbaum

Answer

Hash-Tabelle

Answer

Verkettete Liste

Answer

Queue

Question 56

Welcher Sortieralgorithmus sortiert eine Liste von Zahlen in aufsteigender Reihenfolge und weist eine durchschnittliche Komplexität von O(n log n) auf?

Accepted Answer

MergeSort

Answer

QuickSort

Answer

BubbleSort

Answer

Auswahlsort

Question 57

Welcher Suchalgorithmus ist am besten geeignet, um ein Element in einem sortierten Array zu finden?

Accepted Answer

Binäre Suche

Answer

Tiefensuche

Answer

Breitensuche

Answer

Interpolationssuche

Question 58

Welche Komplexitätsanalyse beschreibt die worst-case-Leistung eines Algorithmus, der proportional zum Quadrat der Eingabegröße wächst?

Accepted Answer

O(n^2)

Answer

O(log n)

Answer

O(n)

Answer

O(n log n)

Question 59

Welche Datenstruktur kann ihre Größe während des Betriebs dynamisch anpassen, um neue Elemente aufzunehmen oder bestehende Elemente zu entfernen?

Accepted Answer

Verkettete Liste

Answer

Array

Answer

Statisches Array

Answer

Heap

Question 60

Welcher Algorithmus verwendet Rekursion, um eine Lösung für ein Problem zu finden?

Accepted Answer

Fibonacci-Suche

Answer

QuickSort

Answer

MergeSort

Answer

Dijkstra

Question 61

Welche Eigenschaft von Hash-Tabellen macht sie für die Suche nach Schlüsseln effizient?

Accepted Answer

Sie verwenden einen Hashing-Algorithmus, um Schlüsseln Speicherorte zuzuordnen.

Answer

Sie garantieren, dass keine Kollisionen auftreten.

Answer

Sie sind immer schneller als andere Datenstrukturen.

Answer

Sie können beliebige Datentypen speichern.

Question 62

Welcher Graphenalgorithmus dient zur Suche des kürzesten Pfads zwischen zwei Knoten in einem gewichteten Graphen?

Accepted Answer

Dijkstra

Answer

Tiefensuche

Answer

Breitensuche

Answer

Kruskal

Question 63

Erläutern Sie die Rolle von Datenstrukturen in Betriebssystemen und ihren Einfluss auf die Verwaltung von Systemressourcen wie Speicher und Prozesse.

Accepted Answer

Datenstrukturen organisieren Daten effizient und ermöglichen eine optimierte Verwaltung von Systemressourcen wie Speicher und Prozessen.

Answer

Datenstrukturen dienen ausschließlich der grafischen Benutzeroberfläche eines Betriebssystems.

Answer

Datenstrukturen sind nur für die Verarbeitung von Benutzerdaten relevant.

Answer

Datenstrukturen sind nur für Datenbanken relevant.

Question 64

Welcher Suchalgorithmus ist für die Suche eines Elements in einem sortierten Array am effizientesten?

Accepted Answer

Binäre Suche

Answer

Lineare Suche

Answer

Interpolationssuche

Answer

Hashtabellensuche