Algorithmen lernen: Quizze und Übungen für Informatik-Studenten

Question 1

Die Laufzeit eines Algorithmus ist ein Maß für:

Accepted Answer

Die Anzahl der Anweisungen, die der Algorithmus ausführt.

Answer

Die Zeit, die der Algorithmus benötigt, um ein Element in einer Datenstruktur zu finden.

Answer

Die maximale Anzahl von Schritten, die der Algorithmus ausführen kann.

Answer

Die minimale Anzahl von Schritten, die der Algorithmus ausführen kann.

Question 2

Welcher Suchalgorithmus hat eine Laufzeit von O(log n) und ist für sortierte Daten geeignet?

Accepted Answer

Binäre Suche

Answer

Lineare Suche

Answer

Tiefensuche

Answer

Breitensuche

Question 3

Welcher Sortieralgorithmus ist unter den genannten am effizientesten, also mit der niedrigsten Laufzeit?

Accepted Answer

Mergesort

Answer

Bubblesort

Answer

Insertionsort

Answer

Selectionsort

Question 4

Was ist eine rekursive Funktion?

Accepted Answer

Eine Funktion, die sich selbst aufruft.

Answer

Eine Funktion, die eine Schleife verwendet.

Answer

Eine Funktion, die einen konstanten Wert zurückgibt.

Answer

Eine Funktion, die keine Argumente entgegennimmt.

Question 5

Welche der folgenden Aussagen über die Worst-Case-Laufzeit von rekursiven Algorithmen ist korrekt?

Accepted Answer

Sie kann sowohl exponentiell als auch polynomiell sein.

Answer

Sie ist immer exponentiell.

Answer

Sie ist immer polynomiell.

Answer

Sie ist immer konstant.

Question 6

Welche Suchstrategie wird typischerweise verwendet, um einen Knoten in einem Binärbaum zu finden?

Accepted Answer

Tiefensuche

Answer

Breitensuche

Answer

Binäre Suche

Answer

Lineare Suche

Question 7

Was ist das Hauptziel der Algorithmik?

Accepted Answer

Entwicklung effizienter Algorithmen zur Lösung von Problemen.

Answer

Implementierung von Algorithmen in verschiedenen Programmiersprachen.

Answer

Analyse der Laufzeit und des Speicherbedarfs von Algorithmen.

Answer

Bereitstellung von Tools und Techniken zur Optimierung von Algorithmen.

Question 8

Welche Aussage über NP-vollständige Probleme ist korrekt?

Accepted Answer

Es ist unwahrscheinlich, dass sie in polynomialer Zeit gelöst werden können.

Answer

Sie können in polynomialer Zeit gelöst werden.

Answer

Sie haben immer eine exponentielle Laufzeit.

Answer

Sie sind immer deterministisch.

Question 9

Welche Eigenschaft der binären Suche unterscheidet sie von der linearen Suche?

Accepted Answer

Sie funktioniert nur mit sortierten Listen.

Answer

Sie ist immer schneller als die lineare Suche.

Answer

Sie ist eine andere Bezeichnung für die lineare Suche.

Question 10

Welche der folgenden Eigenschaften ist kein wesentliches Merkmal eines Algorithmus?

Accepted Answer

Modifizierbarkeit

Answer

Finitheit

Answer

Eindeutigkeit

Answer

Effizienz

Question 11

Welcher Suchalgorithmus ist der effizienteste für sortierte Daten?

Accepted Answer

Binäre Suche

Answer

Lineare Suche

Answer

Hash-Suche

Answer

Sequenzielle Suche

Question 12

Was ist das Grundprinzip der Rekursion?

Accepted Answer

Ein Problem in kleinere Teilprobleme zu zerlegen

Answer

Ein Problem iterativ zu lösen

Answer

Ein Problem in einer Endlosschleife zu lösen

Answer

Ein Problem parallel zu lösen

Question 13

Was ist der Unterschied zwischen einem Stack und einer Queue?

Accepted Answer

Ein Stack ist eine LIFO-Datenstruktur, eine Queue eine FIFO-Datenstruktur

Answer

Eine Queue ist eine LIFO-Datenstruktur, ein Stack eine FIFO-Datenstruktur

Answer

Ein Stack speichert Elemente in einer hierarchischen Struktur, eine Queue in einer linearen Struktur

Answer

Eine Queue speichert Elemente in einer hierarchischen Struktur, ein Stack in einer linearen Struktur

Question 14

Welche der folgenden Komplexitätsanalysen ist korrekt für einen Algorithmus, der O(n^2) Elemente verarbeitet?

Accepted Answer

Quadratische Komplexität

Answer

Lineare Komplexität

Answer

Kubische Komplexität

Answer

Exponentielle Komplexität

Question 15

Welcher Algorithmus ist optimal zum Finden des kürzesten Pfades in einem gewichteten Graphen?

Accepted Answer

Dijkstra-Algorithmus

Answer

Kruskal-Algorithmus

Answer

Prims-Algorithmus

Answer

Bellman-Ford-Algorithmus

Question 16

Welche der folgenden Aussagen über Hashing ist korrekt?

Accepted Answer

Hashing ist eine Kollisionsauflösungstechnik, die Schlüssel auf eindeutige Speicherorte abbildet

Answer

Hashing ist eine Sortiertechnik, die Elemente in aufsteigender Reihenfolge anordnet

Answer

Hashing ist eine Suchtechnik, die Elemente linear durchläuft

Answer

Hashing ist eine Datenkompressionstechnik, die Daten verlustfrei komprimiert

Question 17

Bei einer sortierten Liste ist welcher Suchalgorithmus der effizienteste?

Accepted Answer

Binäre Suche

Answer

Lineare Suche

Answer

Hashing

Answer

Breadth-First-Suche

Question 18

Was ist die Worst-Case-Zeitkomplexität des Einfügesortierverfahrens?

Accepted Answer

O(n^2)

Answer

O(n)

Answer

O(n log n)

Answer

O(n^3)

Question 19

Wie hoch ist die Laufzeit des Algorithmus für die rekursive Berechnung der Fibonacci-Folge?

Accepted Answer

O(2^n)

Answer

O(n)

Answer

O(n log n)

Answer

O(n^2)

Question 20

Wie tragen Heuristiken zum Algorithmendesign bei? Erläutern Sie, wie sie Effizienz steigern, wenn exakte Lösungen nicht umsetzbar sind.

Accepted Answer

Heuristiken sind ungefähre Algorithmen, die in angemessener Zeit gute Lösungen liefern.

Answer

Heuristiken sind exakte Algorithmen, die immer die beste Lösung finden.

Answer

Heuristiken werden nur verwendet, wenn es keine exakte Lösung gibt.

Answer

Heuristiken sind Algorithmen, die für jedes Problem eine eindeutige Lösung erzeugen.

Question 21

Welcher Algorithmus verwendet die binäre Suche, um einen geordneten Datensatz effizient zu durchsuchen?

Accepted Answer

Binärsuche

Answer

Breadth-First-Search (BFS)

Answer

Depth-First-Search (DFS)

Answer

Dijkstra-Algorithmus

Question 22

Welcher Sortieralgorithmus besitzt die beste durchschnittliche Laufzeitkomplexität?

Accepted Answer

Mergesort

Answer

Bubblesort

Answer

Quicksort

Answer

Heapsort

Question 23

Welches Maß wird verwendet, um die Laufzeit eines Algorithmus zu charakterisieren?

Accepted Answer

Zeitkomplexität

Answer

Speicherbedarf

Answer

Betriebssystem

Answer

Anwenderfreundlichkeit

Question 24

Welche Big-O-Notation beschreibt einen Algorithmus, der eine Liste mit n Elementen durchläuft?

Accepted Answer

O(n)

Answer

O(1)

Answer

O(log n)

Answer

O(n^2)

Question 25

Welche Datenstruktur eignet sich zur Darstellung hierarchischer Daten?

Accepted Answer

Baum

Answer

Array

Answer

Linked List

Answer

Hash Table

Question 26

Was ist das Hauptziel der Algorithmenanalyse?

Accepted Answer

Vorhersage der Effizienz von Algorithmen

Answer

Beweis der Korrektheit von Algorithmen

Answer

Identifizierung von Fehlern in Algorithmen

Answer

Optimierung der Implementierung von Algorithmen

Question 27

Welcher grundlegende Unterschied besteht zwischen einem Algorithmus und einem Programm?

Accepted Answer

Ein Algorithmus ist eine abstrakte Beschreibung, während ein Programm eine konkrete Implementierung ist

Answer

Ein Programm ist eine abstrakte Beschreibung, während ein Algorithmus eine konkrete Implementierung ist

Answer

Ein Algorithmus und ein Programm sind dasselbe

Answer

Ein Algorithmus ist ein Programm, das in einer anderen Sprache geschrieben wurde

Question 28

Welcher Suchalgorithmus hat für sortierte Daten die beste Zeitkomplexität?

Accepted Answer

Binäre Suche

Answer

Lineare Suche

Answer

Interpolationssuche

Answer

Hash-Suche

Question 29

Welcher Suchalgorithmus eignet sich am besten für die Suche in einem ungesorteten Array?

Accepted Answer

Lineare Suche

Answer

Binäre Suche

Answer

Hash-Suche

Answer

Interpolationssuche

Question 30

Wie wirkt sich die Effizienz eines Algorithmus auf seine praktische Nutzung aus? Nenne ein konkretes Beispiel.

Accepted Answer

Ineffiziente Algorithmen brauchen länger, was zu längeren Wartezeiten führt.

Answer

Die Effizienz eines Algorithmus hat keinen Einfluss auf seine praktische Nutzung.

Question 31

Wie wirkt sich die Wahl der Datenstruktur auf die Effizienz und Anwendbarkeit eines Algorithmus aus?

Accepted Answer

Die Datenstruktur beeinflusst sowohl die Effizienz als auch die Anwendbarkeit des Algorithmus.

Answer

Die Datenstruktur hat keinen Einfluss auf den Algorithmus.

Answer

Die Datenstruktur beeinflusst nur die Effizienz des Algorithmus.

Question 32

Welcher Sortieralgorithmus hat eine durchschnittliche Zeitkomplexität von O(n^2)?

Accepted Answer

Bubblesort

Answer

Quicksort

Answer

Mergesort

Answer

Heapsort

Question 33

Welcher Sortieralgorithmus hat die schlechteste Zeitkomplexität von O(n²)?

Accepted Answer

Sortierung nach Blasen

Answer

Quicksort

Answer

Heapsort

Answer

Mergesort

Question 34

Welche Datenstruktur wird häufig in Hashing-Algorithmen eingesetzt?

Accepted Answer

Hashtabelle

Answer

Liste

Answer

Baum

Question 35

Welcher der folgenden Algorithmen beruht auf der Idee des Teilens und Eroberns?

Accepted Answer

Quicksort

Answer

Breadth-First-Search

Answer

Rückwärtssuche

Answer

Sortierung nach Blasen

Question 36

Welcher Suchalgorithmus durchläuft einen Graphen in der Breite?

Accepted Answer

Breadth-First-Search

Answer

Depth-First-Search

Answer

Sortierung nach Topologie

Answer

Dijkstras Algorithmus

Question 37

Welche Technik dient der Leistungsoptimierung in Algorithmen?

Accepted Answer

Memoization

Answer

Abstraktion

Answer

Dekoration

Answer

Serialisierung

Question 38

Welcher Algorithmus löst das Rucksackproblem auf Grundlage dynamischer Programmierung?

Accepted Answer

Bottom-up-Ansatz

Answer

Gieriger Ansatz

Answer

Zufälliger Ansatz

Answer

Top-down-Ansatz

Question 39

Welche der folgenden Aussagen beschreibt die Laufzeitkomplexität eines Algorithmus am genauesten?

Accepted Answer

Gibt an, wie schnell die Laufzeit eines Algorithmus mit zunehmender Eingangsgröße wächst

Answer

Gibt die Anzahl der Rechenschritte an, die ein Algorithmus ausführt

Answer

Beschreibt den benötigten Speicherplatz des Algorithmus

Question 40

Welcher der folgenden Suchalgorithmen hat im Durchschnitt eine Laufzeitkomplexität von O(log n)?

Accepted Answer

Binäre Suche

Answer

Breitensuche

Answer

Tiefensuche

Answer

Lineare Suche

Question 41

Welcher der folgenden Sortieralgorithmen ist effizient für nahezu sortierte Listen?

Accepted Answer

Einfüge-Sortieren

Answer

Mergesort

Answer

Heapsort

Answer

Quicksort

Question 42

Welche der folgenden Aussagen charakterisiert rekursive Algorithmen korrekt?

Accepted Answer

Rufen sich selbst in ihrer eigenen Definition auf

Answer

Verwenden keine lokalen Variablen

Answer

Lösen Probleme ausschließlich iterativ

Question 43

Welche der folgenden Datenstrukturen eignet sich am besten für die Implementierung eines Stapels?

Accepted Answer

Liste

Answer

Menge

Answer

Baum

Answer

Hashtabelle

Question 44

Welche der folgenden Techniken wird zur Analyse der Effizienz eines Algorithmus eingesetzt?

Accepted Answer

Asymptotische Analyse

Answer

Experimente

Answer

Profilerstellung

Answer

Statistische Analyse

Question 45

Welcher der folgenden Ansätze eignet sich am besten für die Suche nach dem kleinsten Element in einer unsortierten Liste?

Accepted Answer

Lineare Suche mit Sentinel

Answer

Binäre Suche

Answer

Heapsort

Answer

Quicksort

Question 46

Welcher der folgenden Algorithmen kann verwendet werden, um einen Graphen auf Zyklen zu untersuchen?

Accepted Answer

Tiefen- oder Breitensuche

Answer

Dijkstra-Algorithmus

Answer

A*-Algorithmus

Answer

Kruskal-Algorithmus

Question 47

Welche der folgenden Aussagen zur Laufzeitkomplexität von Quicksort ist zutreffend?

Accepted Answer

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

Answer

O(n²) im Durchschnitt, O(n) im ungünstigsten Fall

Answer

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

Question 48

Welche rekursive Funktion wird verwendet, um die Fakultät einer Zahl zu berechnen?

Accepted Answer

Rekursive Fakultätsfunktion

Answer

Turm-von-Hanoi-Funktion

Answer

Fibonacci-Funktion

Question 49

Welche Laufzeitkomplexität hat der Algorithmus, der alle möglichen Teilmengen einer Menge auflistet?

Accepted Answer

2^n

Answer

n log n

Answer

n

Answer

n^2

Question 50

Welche Datenstruktur eignet sich am besten zum Speichern von Daten in sortierter Reihenfolge?

Accepted Answer

Binärer Suchbaum

Answer

Stack

Answer

Hash-Tabelle

Answer

Liste

Question 51

Was ist der primäre Zweck einer Warteschlange?

Accepted Answer

Speichern von Elementen in First-In-First-Out (FIFO) -Reihenfolge

Answer

Speichern von Elementen in einer zufälligen Reihenfolge

Answer

Speichern von Elementen in Last-In-First-Out (LIFO) -Reihenfolge

Question 52

Was bedeutet die asymptotische Notation O(n^2)?

Accepted Answer

Die Ausführungszeit des Algorithmus wächst quadratisch mit der Größe der Eingabe.

Answer

Die Ausführungszeit des Algorithmus wächst logarithmisch mit der Größe der Eingabe.

Answer

Die Ausführungszeit des Algorithmus wächst linear mit der Größe der Eingabe.

Question 53

Welches Programmierparadigma basiert auf der sukzessiven Verfeinerung des Problems?

Accepted Answer

Top-down-Programmierung

Answer

Strukturierte Programmierung

Answer

Bottom-up-Programmierung

Answer

Objektorientierte Programmierung

Question 54

Welcher Algorithmus ist am besten geeignet, um das kleinste Element in einem unsortierten Array zu finden?

Accepted Answer

Lineare Suche

Answer

Binärsuche

Answer

Quicksort

Answer

Bubblesort

Question 55

Welche Sortiermethode ist im Allgemeinen am effizientesten in Bezug auf die Laufzeitkomplexität?

Accepted Answer

Merge Sort

Answer

Insertionsort

Answer

Bubblesort

Answer

Selektionssort

Question 56

Welche Laufzeitkomplexität hat der Quicksort-Algorithmus im schlimmsten Fall?

Accepted Answer

O(n²)

Answer

O(1)

Answer

O(n log n)

Answer

O(n)

Question 57

Was ist der Hauptzweck einer Rekursion in Algorithmen?

Accepted Answer

Probleme in kleinere, ähnliche Teilprobleme zu zerlegen

Answer

Schleifen zu ersetzen

Answer

Daten zu speichern

Question 58

Welche der folgenden Aussagen über Algorithmen ist nicht korrekt?

Accepted Answer

Algorithmen müssen immer deterministisch sein.

Answer

Algorithmen müssen korrekt sein.

Answer

Algorithmen müssen endlich sein.

Answer

Algorithmen können effizient sein.

Question 59

Welche der folgenden Aussagen über binäre Suchbäume ist korrekt?

Accepted Answer

Sie sind sowohl für die Suche als auch für das Einfügen von Elementen effizient.

Answer

Sie sind immer perfekt ausgeglichen.

Answer

Sie können nur alphabetisch sortierte Daten speichern.

Question 60

Welches ist der Hauptunterschied zwischen einem Algorithmus und einem Programm?

Accepted Answer

Ein Algorithmus ist ein schrittweises Verfahren, während ein Programm eine konkrete Implementierung dieses Verfahrens ist.

Answer

Ein Algorithmus ist immer allgemein anwendbar, während ein Programm spezifisch ist.

Question 61

Welche der folgenden Aussagen über Hash-Tabellen ist nicht korrekt?

Accepted Answer

Hash-Tabellen garantieren immer eine konstante Suchzeit.

Answer

Hash-Tabellen können Kollisionen verursachen.

Answer

Hash-Tabellen können sehr groß werden.

Answer

Hash-Tabellen sind eine effiziente Datenstruktur für die Speicherung von Schlüssel-Wert-Paaren.

Question 62

Welcher Algorithmus verwendet das Prinzip von "teile und herrsche"?

Accepted Answer

Quicksort

Answer

Bellman-Ford-Algorithmus

Answer

Breadth-First-Search

Answer

Dijkstra-Algorithmus

Question 63

Was macht einen Algorithmus "effizient"?

Accepted Answer

Ein effizienter Algorithmus benötigt weniger Ressourcen (z. B. Zeit und Speicherplatz) für die Ausführung.

Answer

Ein effizienter Algorithmus ist einfach zu verstehen und zu implementieren.

Answer

Ein effizienter Algorithmus liefert immer das schnellste Ergebnis.

Question 64

Welcher Suchalgorithmus ist am besten geeignet für eine sortierte Liste?

Accepted Answer

Binäre Suche

Answer

Hash-Suche

Answer

Lineare Suche

Answer

Tiefen-Suche