Algorithmen und Problemlösung: Online-Quizze für Klasse 12

Question 1

Welcher der folgenden Algorithmen ist ein Greedy-Algorithmus, der bei gegebenen Start- und Zielknoten den kürzesten Pfad in einem gewichteten Graphen findet?

Accepted Answer

Dijkstra

Answer

Prim

Answer

Kruskal

Answer

Bellman-Ford

Question 2

Welches Sortierverfahren weist eine Zeitkomplexität von O(n^2) auf und ist einfach zu implementieren?

Accepted Answer

Bubble Sort

Answer

Heap Sort

Answer

Merge Sort

Answer

Quicksort

Question 3

Welcher der folgenden Algorithmen dient zur Suche des kürzesten Pfades in einem gewichteten Graphen und kann auch negative Kantengewichte verarbeiten?

Accepted Answer

Bellman-Ford

Answer

Dijkstra

Answer

A*

Answer

Floyd-Warshall

Question 4

Welche Datenstruktur wird typischerweise verwendet, um eine Warteschlange zu implementieren, bei der Elemente in der Reihenfolge ihres Eintreffens verarbeitet werden?

Accepted Answer

Verkettete Liste

Answer

Array

Answer

Stack

Answer

Baum

Question 5

Welche der folgenden Aussagen beschreibt die durchschnittliche Fall-Komplexität eines Algorithmus?

Accepted Answer

Die durchschnittliche Zeit, die der Algorithmus für die Verarbeitung einer Eingabe benötigt.

Answer

Die Zeit, die der Algorithmus für die Verarbeitung der meisten Eingaben benötigt.

Answer

Die Zeit, die der Algorithmus für die Verarbeitung der kleinsten Eingabe benötigt.

Answer

Die Zeit, die der Algorithmus für die Verarbeitung der größten Eingabe benötigt.

Question 6

Welche der folgenden Problemlösungsstrategien teilt ein Problem schrittweise in kleinere, überschaubare Teilprobleme auf?

Accepted Answer

Zerteile und Herrsche

Answer

Top-down

Answer

Bottom-up

Answer

Greedy

Question 7

Welcher der folgenden Algorithmen ist ein dynamischer Programmieralgorithmus, der das längste gemeinsame Teilsequenzproblem löst?

Accepted Answer

Longest Common Subsequence

Answer

Traveling Salesman Problem

Answer

Huffman-Kodierung

Answer

Prim

Question 8

Welcher der folgenden Algorithmentypen ist für die Verwaltung von Speicher zuständig?

Accepted Answer

Speicherverwaltung

Answer

Sortierung

Answer

Suche

Answer

Optimierung

Question 9

Welche Problemlösungsstrategie basiert auf der sukzessiven Unterteilung eines Problems in kleinere Teile?

Accepted Answer

Top-Down

Answer

Bottom-Up

Answer

Greedy

Answer

Zufällig

Question 10

Welche Komplexitätsklasse beschreibt Algorithmen mit einer Laufzeit proportional zur Größe des Eingabedatensatzes?

Accepted Answer

O(n)

Answer

O(1)

Answer

O(log n)

Answer

O(n^2)

Question 11

Welcher Sortieralgorithmus ist am effizientesten für bereits weitgehend sortierte Daten?

Accepted Answer

Insertionsort

Answer

Quicksort

Answer

Heapsort

Answer

Mergesort

Question 12

Was ist der primäre Zweck einer rekursiven Funktion?

Accepted Answer

Ein Problem in kleinere, ähnliche Teilprobleme aufzuteilen

Answer

Schleifen zu vermeiden

Answer

Daten effizient zu speichern

Answer

Eingaben zu validieren

Question 13

Was beschreibt das Prinzip der Kapselung in der objektorientierten Programmierung?

Accepted Answer

Zugriff auf Daten und Methoden zu kontrollieren

Answer

Objekte hierarchisch zu organisieren

Answer

Code-Wiederverwendung zu erleichtern

Answer

Programmablauf zu beschleunigen

Question 14

Worin besteht der Hauptunterschied zwischen dem lokalen und globalen Variablenbereich?

Accepted Answer

Lokale Variablen sind nur innerhalb ihrer Funktion zugänglich, globale Variablen im gesamten Programm

Answer

Lokale Variablen werden bei Funktionsaufruf erstellt, globale Variablen bei Programmstart

Answer

Globale Variablen können von allen Funktionen geändert werden, lokale Variablen nur innerhalb ihrer Funktion

Answer

Lokale Variablen werden automatisch initialisiert, globale Variablen müssen explizit zugewiesen werden

Question 15

Welcher der folgenden Sortieralgorithmen weist die beste Worst-Case-Komplexität auf?

Accepted Answer

Heap-Sortierung: O(n log n)

Answer

Bubble-Sortierung: O(n²)

Answer

Quick-Sortierung: O(n²), im Durchschnitt O(n log n)

Answer

Insertions-Sortierung: O(n²)

Question 16

Welche Datenstruktur wird verwendet, um doppelte Werte in einer Liste zu vermeiden?

Accepted Answer

Menge: Sammelt eindeutige Werte ohne Duplikate

Answer

Array: Sortierte Liste von Elementen

Answer

Warteschlange: FIFO (First-In-First-Out)-Datenstruktur

Answer

Hashtabelle: Speichert Schlüssel-Wert-Paare und ermöglicht schnellen Zugriff auf der Grundlage des Schlüssels

Question 17

Welches Sortierverfahren teilt eine Liste wiederholt in zwei Hälften und sortiert die Hälften?

Accepted Answer

Merge-Sortierung: Teilt die Liste, sortiert die Teile und führt sie zusammen

Answer

Bubble-Sortierung: Vergleicht benachbarte Elemente und tauscht sie bei Bedarf

Answer

Quick-Sortierung: Wählt ein Pivotelement und partitioniert die Liste

Answer

Heap-Sortierung: Erstellt einen Heap aus der Liste und extrahiert sortierte Elemente

Question 18

Welche Suchstrategie ist am besten für die Suche nach einem Element in einer sortierten Liste geeignet?

Accepted Answer

Binäre Suche: Teilt die Liste wiederholt in Hälften und vergleicht das mittlere Element

Answer

Lineare Suche: Durchläuft die Liste von Anfang bis Ende

Answer

Interpolationssuche: Schätzt die Position des Elements basierend auf seinem Wert

Answer

Hashing: Verwendet eine Hashfunktion, um Elemente in verschiedene Buckets zu verteilen

Question 19

Welcher Datentyp wird in Java verwendet, um Zeichenfolgen zu speichern?

Accepted Answer

String: Speichert Zeichenfolgen

Answer

int: Speichert ganze Zahlen

Answer

float: Speichert Gleitkommazahlen

Answer

char: Speichert einzelne Zeichen

Question 20

Welche der folgenden Strategien zur Problemlösung ist eine hierarchische Methode?

Accepted Answer

Teile und Herrsche

Answer

Greedy-Algorithmus

Answer

Dynamische Programmierung

Answer

Zufälliges Suchen

Question 21

Wie lautet die Komplexität eines Algorithmus, der eine Liste mit n Elementen durchläuft?

Accepted Answer

O(n)

Answer

O(1)

Answer

O(n^2)

Answer

O(log n)

Question 22

Welcher der folgenden Algorithmen ist ein Sortieralgorithmus?

Accepted Answer

Blasensortieralgorithmus

Answer

Dijkstra-Algorithmus

Answer

Breitensuche

Answer

Prims Algorithmus

Question 23

Worauf zielt die dynamische Programmierung ab?

Accepted Answer

Verbesserte Effizienz durch Speicherung von Teilergebnissen

Answer

Optimierung von Lösungen durch Rückverfolgung

Answer

Vereinfachung komplexer Probleme durch Aufteilung

Answer

Erstellung effizienter Datenstrukturen für die Problemlösung

Question 24

Wozu dient der Kontrollfluss in einem Algorithmus?

Accepted Answer

Legt die Reihenfolge fest, in der Anweisungen ausgeführt werden

Answer

Speichert Daten in Variablen

Answer

Interagiert mit dem Benutzer

Answer

Verwaltet Eingabe- und Ausgabevorgänge

Question 25

Welche der folgenden Aussagen über Greedy-Algorithmen ist wahr?

Accepted Answer

Sie treffen bei jeder Entscheidung die lokal beste Wahl.

Answer

Sie liefern immer optimale Lösungen für alle Probleme.

Answer

Sie sind immer effizient und einfach zu implementieren.

Answer

Sie können niemals für Probleme mit mehreren Zielen verwendet werden.

Question 26

Was ist der Hauptzweck der linearen Suche?

Accepted Answer

Suchen eines Elements in einer unsortierten Sammlung

Answer

Suchen eines Elements in einer sortierten Sammlung

Answer

Einfügen eines Elements in eine sortierte Sammlung

Answer

Löschen eines Elements aus einer sortierten Sammlung

Question 27

Welches Kriterium ist **nicht** relevant für die Komplexitätsanalyse von Algorithmen?

Accepted Answer

Implementierungssprache

Answer

Anzahl der Operationen

Answer

Größe der Eingabe

Answer

Anzahl der Schleifen

Question 28

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

Accepted Answer

Binäre Suche

Answer

Lineare Suche

Answer

Interpolationssuche

Answer

Jump-Suche

Question 29

Welcher rekursive Algorithmus unterteilt ein Problem in kleinere, ähnliche Teilprobleme?

Accepted Answer

Turm von Hanoi

Answer

Quicksort

Answer

Binäre Suche

Answer

Fibonacci-Folge

Question 30

Welche Programmiermethode betont die Modularität und Wiederverwendbarkeit von Code?

Accepted Answer

Objektorientierte Programmierung

Answer

Strukturierte Programmierung

Answer

Funktionale Programmierung

Answer

Imperative Programmierung

Question 31

Welches Entwurfsmuster verwendet einen Vermittler, um die Kommunikation zwischen mehreren Objekten zu vereinfachen?

Accepted Answer

Mediator

Answer

Singleton

Answer

Fabrikmethode

Answer

Beobachter

Question 32

Welche Problemklasse zeichnet sich dadurch aus, dass eine optimale Lösung in einer endlichen Menge von Möglichkeiten gesucht wird?

Accepted Answer

Optimierungsprobleme

Answer

Suchprobleme

Answer

Planungsprobleme

Answer

Lernprobleme

Question 33

Welcher der folgenden Algorithmentypen hat eine Zeitkomplexität von O(n^2)?

Accepted Answer

Quadratischer Algorithmus

Answer

Linearer Algorithmus

Answer

Logarithmischer Algorithmus

Answer

Konstanter Algorithmus

Question 34

Welche Problemlösungsstrategie beinhaltet die iterative Aufspaltung eines Problems in kleinere Teilprobleme, bis eine Lösung gefunden ist?

Accepted Answer

Teile-und-herrsche-Prinzip

Answer

Backtracking

Answer

Greedy-Algorithmus

Answer

Dynamische Programmierung

Question 35

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

Accepted Answer

Dijkstra-Algorithmus

Answer

Kruskal-Algorithmus

Answer

Primscher Algorithmus

Answer

Bellman-Ford-Algorithmus

Question 36

Welches Designmuster wird verwendet, um mehrere Objekte an einem Ereignis teilnehmen zu lassen?

Accepted Answer

Observer

Answer

Singleton

Answer

Factory Method

Answer

Adapter

Question 37

Welche Metrik misst den Prozentsatz der abgedeckten Codezeilen durch Testfälle?

Accepted Answer

Abdeckungsgrad

Answer

Zweigabdeckung

Answer

Anweisungsabdeckung

Answer

Pfadabdeckung

Question 38

Die Zeitkomplexität eines Algorithmus beschreibt:

Accepted Answer

Die maximale Anzahl der Operationen, die er bei einer Eingabe bestimmter Größe ausführt

Answer

Die Genauigkeit der Ausgabe

Answer

Den benötigten Speicherplatz

Question 39

Welche Problemlösungsstrategie ist bekannt für die Aufteilung eines Problems in überschaubare Teilprobleme?

Accepted Answer

Dekomposition

Answer

Inkubation

Answer

Heuristik

Answer

Abstraktion

Question 40

Welche Datenstruktur ist am besten geeignet, um eine Menge eindeutiger Elemente zu speichern?

Accepted Answer

Menge

Answer

Hashtabelle

Answer

Baum

Answer

Liste

Question 41

Ein rekursiver Algorithmus:

Accepted Answer

Ruft sich selbst auf, bis eine Abbruchbedingung erfüllt ist

Answer

Verwendet Schleifen zur Iteration über die Eingabe

Answer

Verwendet eine Stack-Datenstruktur, um aufzurufen und zurückzukehren

Question 42

Welcher Algorithmus wird verwendet, um das kürzeste Pfadproblem in einem Graphen zu lösen?

Accepted Answer

Dijkstra-Algorithmus

Answer

Mergesort-Algorithmus

Answer

Bubblesort-Algorithmus

Question 43

Welche Eigenschaft hat ein Algorithmus, der für dieselbe Eingabe immer das gleiche Ergebnis liefert?

Accepted Answer

Determinismus

Answer

Parallelität

Answer

Randomisierung

Answer

Effizienz

Question 44

Welche Programmiersprache ist für ihre starke Typisierung und Objektorientierung bekannt?

Accepted Answer

Java

Answer

JavaScript

Answer

C

Answer

Python

Question 45

Die Big-O-Notation beschreibt:

Accepted Answer

Die obere Schranke für die asymptotische Komplexität eines Algorithmus

Answer

Die worst-case-Zeitkomplexität

Answer

Die durchschnittliche Zeitkomplexität

Question 46

Welches Datenstrukturmodell eignet sich, um eine Sammlung eindeutiger Elemente zu speichern?

Accepted Answer

Menge

Answer

Baum

Answer

Tabelle

Answer

Liste

Question 47

Welches ist das Ziel der algorithmischen Analyse?

Accepted Answer

Vorhersage des Verhaltens eines Algorithmus

Answer

Erstellung des Quellcodes

Answer

Testen des Algorithmus

Answer

Implementierung des Algorithmus

Question 48

Welche Aussage über rekursive Algorithmen ist korrekt?

Accepted Answer

Sie enthalten einen Aufruf ihrer selbst.

Answer

Sie benötigen immer einen expliziten Stapel

Answer

Sie können nicht zur Problemlösung eingesetzt werden.

Answer

Sie sind immer effizienter als iterative Algorithmen.

Question 49

Welche Aufgabe erfüllt ein Sortieralgorithmus?

Accepted Answer

Anordnung der Elemente einer Liste in aufsteigender oder absteigender Reihenfolge

Answer

Suchen eines bestimmten Elements in einer Liste

Answer

Löschen eines Elements aus einer Liste

Question 50

Welches Suchverfahren ist das effizienteste?

Accepted Answer

Binäre Suche

Answer

Sequentielle Suche

Answer

Hash-Suche

Answer

Interpolationssuche

Question 51

Was ist ein vollständiger Graph?

Accepted Answer

Alle Knoten sind miteinander verbunden.

Answer

Der Graph ist planar.

Answer

Der Graph enthält keine Zyklen.

Question 52

Welcher der folgenden Algorithmen hat eine Zeitkomplexität von O(n)?

Accepted Answer

Lineare Suche

Answer

Tiefensuche

Answer

Rekursive Suche

Answer

Binäre Suche

Question 53

Welche der folgenden Problemlösungsstrategien beinhaltet das Schrittweise Zerlegen eines Problems in kleinere, überschaubare Teilprobleme?

Accepted Answer

Dekomposition

Answer

Zufallssuche

Answer

Heuristik

Answer

Backtracking

Question 54

Was ist das primäre Ziel einer Algorithmusanalyse?

Accepted Answer

Bestimmung der Effizienz und des Ressourcenverbrauchs des Algorithmus

Answer

Codeoptimierung

Answer

Fehlererkennung

Question 55

Welche der folgenden Datenstrukturen eignet sich am besten zum Speichern einer ungeordneten Sammlung eindeutiger Elemente?

Accepted Answer

Menge

Answer

Baum

Answer

Liste

Answer

Warteschlange

Question 56

Was ist der grundlegende Unterschied zwischen einem Algorithmus und einem Programm?

Accepted Answer

Ein Algorithmus ist eine allgemeine, schrittweise Problemlösungsmethode, während ein Programm eine konkrete Implementierung des Algorithmus in einer bestimmten Programmiersprache ist.

Answer

Ein Algorithmus ist komplexer als ein Programm.

Question 57

Welche Art von Sortieralgorithmus eignet sich am besten für das Sortieren einer großen Anzahl von Daten mit einer mittleren Zeitkomplexität?

Accepted Answer

Merge Sort oder Quick Sort

Answer

Selektionssort

Answer

Insertionsort

Answer

Bubblesort

Question 58

Wie funktioniert ein rekursiver Algorithmus?

Accepted Answer

Er ruft sich selbst wiederholt mit kleineren Versionen des ursprünglichen Problems auf, bis ein Basisfall erreicht ist.

Answer

Er verwendet eine lineare Datenstruktur, um das Problem zu lösen.

Answer

Er verwendet eine Schleife, um das Problem iterativ zu lösen.

Question 59

Welche der folgenden Aussagen zur binären Suche ist korrekt?

Accepted Answer

Sie kann nur auf sortierte Daten angewendet werden.

Answer

Sie kann auch auf unsortierte Daten angewendet werden.

Answer

Sie ist immer effizienter als die lineare Suche.

Question 60

Was ist der Hauptvorteil der Verwendung von Algorithmus-Entwurfsmustern?

Accepted Answer

Sie bieten wiederverwendbare Lösungen für häufig auftretende algorithmische Probleme.

Answer

Sie übersetzen Algorithmen aus einer Programmiersprache in eine andere.

Answer

Sie erstellen Algorithmen, die für jede Anwendung optimiert sind.

Question 61

Welchen Zweck hat die Analyse von Algorithmen?

Accepted Answer

Sie hilft dabei, die Leistung eines Algorithmus für große Eingaben vorherzusagen.

Answer

Sie kann nur für einfache Algorithmen durchgeführt werden.

Answer

Sie berücksichtigt immer die Implementierung des Algorithmus.