Algorithmen Grundlagen: Interaktive Quizfragen und Lernmaterialien

Question 1

Was ist die beste Definition eines Algorithmus?

Accepted Answer

Eine Reihe klarer Anweisungen, die ein Problem lösen.

Answer

Eine Reihe von Schritten, die ein Computer ausführt.

Answer

Eine Methode zur Lösung eines mathematischen Problems mit einer Formel.

Question 2

Welche Aufgabe wird in der Informatik NICHT mithilfe von Algorithmen gelöst?

Accepted Answer

Manuelle Buchhaltung

Answer

Optimierung von Routen in Navigationssystemen

Answer

Analyse umfangreicher Datenmengen

Answer

Steuerung von Robotern

Question 3

Welche der folgenden Eigenschaften ist KEIN Attribut eines Algorithmus?

Accepted Answer

Unendlich

Answer

Deterministisch

Answer

Finit

Answer

Eindeutig

Question 4

Wie lautet die Komplexität eines Algorithmus, der eine Liste von n Elementen durchläuft und für jedes Element eine Operation ausführt?

Accepted Answer

O(n)

Answer

O(n^2)

Answer

O(log n)

Answer

O(1)

Question 5

Welche Datenstruktur eignet sich am besten für die Speicherung einer hierarchischen Struktur?

Accepted Answer

Baum

Answer

Array

Answer

Liste

Answer

Hashtabelle

Question 6

Was ist ein rekursiver Algorithmus?

Accepted Answer

Ein Algorithmus, der sich auf sich selbst zurückruft

Answer

Ein Algorithmus, der eine Schleife verwendet

Answer

Ein Algorithmus, der eine Datenstruktur verwendet

Answer

Ein Algorithmus, der keine Eingabe benötigt

Question 7

Welcher Suchalgorithmus hat eine durchschnittliche Komplexität von O(n)?

Accepted Answer

Lineare Suche

Answer

Binärsuche

Answer

Interpolationssuche

Answer

Hashtabellensuche

Question 8

Was ist der Hauptunterschied zwischen einem Algorithmus und einem Programm?

Accepted Answer

Ein Programm ist eine Implementierung eines Algorithmus in einer spezifischen Programmiersprache.

Answer

Ein Algorithmus ist ein Programm ohne Syntax.

Answer

Ein Programm ist immer effizienter als ein Algorithmus.

Answer

Es gibt keinen Unterschied zwischen einem Algorithmus und einem Programm.

Question 9

Welches ist die Laufzeitkomplexität eines Algorithmus, der eine Liste mit 'n' Elementen sortiert?

Accepted Answer

O(n log n)

Answer

O(n)

Answer

O(n^2)

Answer

O(1)

Question 10

Welche der folgenden Aktivitäten ist KEINE Anwendung von Algorithmen?

Accepted Answer

Stricken

Answer

Bildverarbeitung

Answer

Maschinelles Lernen

Answer

Datenanalyse

Question 11

Was ist der Hauptzweck der Algorithmenanalyse?

Accepted Answer

Die Vorhersage der Leistung eines Algorithmus

Answer

Den Beweis der Korrektheit eines Algorithmus

Answer

Die Vereinfachung der Implementierung eines Algorithmus

Answer

Die Reduzierung der Kosten eines Algorithmus

Question 12

Welche der folgenden Definitionen beschreibt einen Algorithmus?

Accepted Answer

Eine eindeutige Anweisung zur Lösung eines Problems.

Answer

Ein Programm, das auf einem Computer ausgeführt werden kann.

Answer

Eine Datenstruktur zum Speichern von Daten.

Answer

Eine mathematische Formel zur Berechnung eines Ergebnisses.

Question 13

Welche Eigenschaft ist charakteristisch für Algorithmen?

Accepted Answer

Deterministisch

Answer

Stochastisch

Answer

Mehrdeutig

Answer

Paradox

Question 14

Welche Komplexitätsklasse beschreibt Algorithmen, die in polynomialer Zeit gelöst werden können?

Accepted Answer

P

Answer

NP

Answer

NP-vollständig

Answer

NP-schwer

Question 15

Welche Datenstruktur eignet sich am besten zum Speichern von Daten, auf die häufig zugegriffen und aktualisiert wird?

Accepted Answer

Hashtabelle

Answer

Liste

Answer

Binärbaum

Answer

Stapel

Question 16

Was ist der Hauptunterschied zwischen einem Greedy-Algorithmus und einem Backtracking-Algorithmus?

Accepted Answer

Greedy-Algorithmen treffen lokale Entscheidungen, während Backtracking-Algorithmen alle möglichen Lösungen erforschen.

Answer

Backtracking-Algorithmen treffen lokale Entscheidungen, während Greedy-Algorithmen alle möglichen Lösungen erforschen.

Answer

Greedy-Algorithmen garantieren eine optimale Lösung, während Backtracking-Algorithmen dies nicht tun.

Answer

Backtracking-Algorithmen garantieren eine optimale Lösung, während Greedy-Algorithmen dies nicht tun.

Question 17

Welche der folgenden Anwendungen ist ein Beispiel für einen Algorithmus, der die Eigenschaften eines Algorithmus (Eindeutigkeit, Endlichkeit) erfüllt?

Accepted Answer

GPS-Navigation

Answer

Betriebssystem

Answer

Webbrowser

Answer

Spielekonsole

Question 18

Welches ist der Hauptzweck einer Laufzeitanalyse?

Accepted Answer

Die Vorhersage der Leistung eines Algorithmus für eine gegebene Eingabegröße.

Answer

Das Testen der Korrektheit eines Algorithmus.

Answer

Das Debuggen von Fehlern in einem Algorithmus.

Answer

Die Optimierung der Implementierung eines Algorithmus.

Question 19

Welche der folgenden Aussagen zur asymptotischen Notation ist korrekt?

Accepted Answer

Alle der oben genannten.

Answer

Theta(n) beschreibt eine genaue Angabe der Laufzeit.

Answer

Omega(n) beschreibt eine untere Schranke für die Laufzeit.

Answer

O(n) beschreibt eine obere Schranke für die Laufzeit.

Question 20

Welche der folgenden Aussagen über Algorithmen ist korrekt?

Accepted Answer

Ein Algorithmus ist eine eindeutige, endliche Folge von Anweisungen.

Answer

Ein Algorithmus garantiert immer das Erreichen des gewünschten Ergebnisses.

Answer

Algorithmen werden nur in der Informatik verwendet.

Question 21

Welche Eigenschaft ist ein wesentliches Merkmal eines Algorithmus?

Accepted Answer

Endlichkeit

Answer

Subjektivität

Answer

Zufälligkeit

Answer

Unendlichkeit

Question 22

Welche Zeitkomplexitätsklasse beschreibt die bestmögliche Laufzeit eines Algorithmus?

Accepted Answer

O(1)

Answer

O(n)

Answer

O(n^2)

Answer

O(log n)

Question 23

Welches Suchverfahren hat eine Zeitkomplexität von O(n) für eine ungeordnete Liste?

Accepted Answer

Lineare Suche

Answer

Interpolationssuche

Answer

Binäre Suche

Answer

Hashtabellensuche

Question 24

Welcher Sortieralgorithmus ist stabil und hat eine Zeitkomplexität von O(n^2)?

Accepted Answer

Insertionsort

Answer

Heapsort

Answer

Bucketsort

Answer

Quicksort

Question 25

Welche Datenstruktur wird verwendet, um eine Warteschlange (FIFO) zu implementieren?

Accepted Answer

Liste

Answer

Baum

Answer

Stapel

Answer

Hashtabelle

Question 26

Welcher Algorithmus verwendet den Divide-and-Conquer-Ansatz und hat eine Zeitkomplexität von O(n log n)?

Accepted Answer

Mergesort

Answer

Dijkstra-Algorithmus

Answer

Breadth-First-Search

Answer

Bellman-Ford-Algorithmus

Question 27

Welche Eigenschaft definiert rekursive Algorithmen?

Accepted Answer

Sie rufen sich selbst auf.

Answer

Sie haben keinen Basisfall.

Answer

Sie benötigen immer mehr Zeit als iterative Algorithmen.

Answer

Sie benötigen keine expliziten Stapelspeicher.

Question 28

Welches Problem wird als NP-vollständig eingestuft?

Accepted Answer

Hamilton-Zyklusproblem

Answer

Binäre Suche

Answer

Sortierproblem

Answer

Dijkstra-Algorithmus

Question 29

Welche Optimierungstechnik verbessert die Algorithmeneffizienz?

Accepted Answer

Dynamische Programmierung

Answer

Datenkomprimierung

Answer

Datenverschlüsselung

Answer

Netzwerkoptimierung

Question 30

Welcher Begriff bezeichnet ein präzises Verfahren zur Problemlösung?

Accepted Answer

Algorithmus

Answer

Datenstruktur

Answer

Heuristik

Answer

Protokoll

Question 31

Welche Eigenschaft eines Algorithmus beschreibt den zur Problemlösung benötigten Aufwand?

Accepted Answer

Laufzeit

Answer

Genauigkeit

Answer

Robustheit

Answer

Speicherplatzbedarf

Question 32

Welcher Algorithmentyp findet ein Element in einem sortierten Array effizient?

Accepted Answer

Binäre Suche

Answer

Hashing-Suche

Answer

Interpolationssuche

Answer

Sequentielle Suche

Question 33

Welcher Sortieralgorithmus ist am effizientesten für umfangreiche, unsortierte Daten?

Accepted Answer

Quicksort

Answer

Selectionsort

Answer

Bubblesort

Answer

Insertionsort

Question 34

Welche Optimierungstechnik verbessert die Algorithmeneffizienz durch Zwischenspeichern?

Accepted Answer

Memoization

Answer

Parallelität

Answer

Komprimierung

Answer

Codierung

Question 35

Welcher Algorithmusentwurf nutzt zur Problemlösung rekursive Aufrufe?

Accepted Answer

Zurückverfolgung

Answer

Dynamisch

Answer

Teilen und Erobern

Answer

Gierig

Question 36

Welche Methode der Algorithmusanalyse ermittelt die Leistung durch praktische Tests?

Accepted Answer

Experimentelle Analyse

Answer

Heuristische Analyse

Answer

Theoretische Analyse

Question 37

Für welches Suchproblem ist die Breitensuche (Breadth-First-Search) besonders geeignet?

Accepted Answer

Labyrinthnavigation

Answer

Sortieren

Answer

Binäre Suche

Question 38

Welche Eigenschaft ist für Algorithmen NICHT charakteristisch?

Accepted Answer

Zufälligkeit

Answer

Endlichkeit

Answer

Präzision

Question 39

Welche Aussage zur Komplexitätsanalyse ist zutreffend?

Accepted Answer

Sie misst die Laufzeit eines Algorithmus in Abhängigkeit von der Größe der Eingabe.

Answer

Sie umfasst auch den Speicherbedarf des Algorithmus.

Answer

Sie gilt ausschließlich für rekursive Algorithmen.

Question 40

Welcher der folgenden Algorithmen hat die günstigste Worst-Case-Komplexität?

Accepted Answer

Binäre Suche

Answer

Bubblesort

Answer

Selektionssort

Answer

Lineare Suche

Question 41

Was bedeutet die Komplexitätsnotation 'O(n²)'?

Accepted Answer

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

Answer

Die Laufzeit des Algorithmus ist unabhängig von der Eingabedatenmenge.

Answer

Der Algorithmus ist für große Eingaben effizient.

Question 42

Wozu dient eine while-Schleife in einem Algorithmus?

Accepted Answer

Zur wiederholten Ausführung einer Anweisung, bis eine Bedingung erfüllt ist

Answer

Zur Speicherung von Daten in einem Array

Answer

Zum Vergleich zweier Werte

Question 43

Welche der folgenden Funktionen ist ein valider rekursiver Algorithmus?

Accepted Answer

int faktorielle(int n) { return n == 0 ? 1 : n * faktorielle(n - 1); }

Answer

int faktorielle(int n) { while (n > 0) { n--; } return 1; }

Answer

int faktorielle(int n) { int ergebnis = 0; for (int i = 1; i <= n; i++) { ergebnis += i; } return ergebnis; }

Question 44

Nennen Sie den Hauptunterschied zwischen einer linearen und einer binären Suche.

Accepted Answer

Eine binäre Suche teilt den Suchbereich bei jedem Schritt in zwei Hälften und erfordert eine sortierte Eingabe.

Answer

Eine lineare Suche ist in allen Fällen effizienter als eine binäre Suche.

Answer

Eine binäre Suche ist nur für Arrays geeignet.

Question 45

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

Accepted Answer

Hash-Tabelle

Answer

Array

Answer

Verknüpfte Liste

Answer

Warteschlange

Question 46

Was ist der primäre Zweck der Graphentheorie?

Accepted Answer

Modellieren von Beziehungen zwischen Objekten und deren Analyse

Answer

Speichern und Verwalten von Daten

Answer

Optimierung von Suchalgorithmen

Question 47

Welche der folgenden Eigenschaften ist NICHT charakteristisch für Algorithmen?

Accepted Answer

Zufälligkeit

Answer

Effizienz

Answer

Endlichkeit

Question 48

Was untersucht die Komplexitätsanalyse?

Accepted Answer

Den Ressourcenverbrauch (Zeit und Speicher) eines Algorithmus in Abhängigkeit vom Umfang der Eingabe

Answer

Die Laufzeit eines Algorithmus für einen bestimmten Datensatz

Answer

Die logische Struktur eines Algorithmus

Question 49

Welche der folgenden Algorithmen hat eine lineare Komplexität (O(n))?

Accepted Answer

Suche in einem sortierten Array

Answer

Sortierung eines Arrays

Answer

Primzahlprüfung

Answer

Berechnung der Fakultät einer Zahl

Question 50

Was ist der wesentliche Unterschied zwischen einem deterministischen und einem nicht-deterministischen Algorithmus?

Accepted Answer

Ein deterministischer Algorithmus liefert immer das gleiche Ergebnis für dieselbe Eingabe, während ein nicht-deterministischer Algorithmus auch Zufälligkeit einbeziehen kann.

Answer

Ein deterministischer Algorithmus ist immer effizienter als ein nicht-deterministischer Algorithmus.

Question 51

Welche Datenstruktur wird üblicherweise zur Implementierung eines Stacks verwendet?

Accepted Answer

Liste

Answer

Graph

Answer

Tabelle

Answer

Baum

Question 52

Was ist das Hauptprinzip der Rekursion?

Accepted Answer

Zerlegen eines Problems in kleinere, ähnliche Teilprobleme

Answer

Reduzierung des Speicherbedarfs eines Algorithmus

Answer

Lineare Optimierung der Laufzeit eines Algorithmus

Question 53

Welche Suchstrategie hat die beste Worst-Case-Komplexität für eine ungeordnete Liste?

Accepted Answer

Lineare Suche

Answer

Interpolationssuche

Answer

Binäre Suche

Answer

Ternäre Suche

Question 54

Was ist der Unterschied zwischen einem Algorithmus und einer Heuristik?

Accepted Answer

Ein Algorithmus garantiert eine Lösung für ein Problem, während eine Heuristik eine effiziente, aber nicht unbedingt optimale Lösung sucht.

Answer

Heuristiken werden nur für mathematische Probleme verwendet.

Answer

Eine Heuristik ist immer effizienter als ein Algorithmus.

Answer

Ein Algorithmus ist immer effizienter als eine Heuristik.

Question 55

Was ist der Zweck eines Algorithmus?

Accepted Answer

Ein Algorithmus löst ein Problem durch eine Reihe von präzisen, wohldefinierten Schritten.

Answer

Computerprogramme zu erstellen

Answer

Daten zu sammeln und zu speichern

Answer

Ergebnisse zu visualisieren

Question 56

Welche der folgenden Aussagen beschreibt einen Algorithmus am besten?

Accepted Answer

Ein Algorithmus ist eine eindeutige, endliche Abfolge von Anweisungen, die ein Problem löst.

Answer

Eine zufällige Sammlung von Befehlen

Answer

Eine Beschreibung eines Prozesses.

Answer

Ein komplexes mathematisches Modell

Question 57

Welche Eigenschaft ist für effiziente Algorithmen wünschenswert?

Accepted Answer

Geringe Zeitkomplexität

Answer

Benutzerfreundliche Oberfläche

Answer

Große Speicherkomplexität

Answer

Umfangreiche Fehlersuche

Question 58

Welche Komplexitätsklasse beschreibt Algorithmen, die in polynomialer Zeit gelöst werden können?

Accepted Answer

P

Answer

NP

Answer

EXP

Answer

LIN

Question 59

Welche Technik wird verwendet, um die Worst-Case-Laufzeit eines Algorithmus zu analysieren?

Accepted Answer

Asymptotische Analyse

Answer

Heuristische Analyse

Answer

Experimentelle Analyse

Answer

Statistische Analyse

Question 60

Welcher der folgenden Algorithmen hat eine lineare Zeitkomplexität?

Accepted Answer

Lineare Suche in einem unsortierten Array

Answer

Quicksort

Answer

Dijkstra-Algorithmus

Answer

Traveling Salesman Problem

Question 61

Welches der folgenden Suchverfahren verwendet einen Baum?

Accepted Answer

Binäre Suche

Answer

Hashing

Answer

Iterative Tiefe

Answer

Lineare Suche

Question 62

Welcher der folgenden Algorithmen ist ein gieriger Algorithmus?

Accepted Answer

Dijkstra-Algorithmus

Answer

Bubblesort

Answer

Merge Sort

Answer

Breadth-First-Search

Question 63

Welche Datenstruktur wird verwendet, um den effizienten Zugriff auf Elemente in zufälliger Reihenfolge zu ermöglichen?

Accepted Answer

Hashtabelle

Answer

Verkettete Liste

Answer

Baum

Answer

Array

Question 64

Welcher der folgenden Algorithmen ist ein rekursiver Algorithmus?

Accepted Answer

Quicksort

Answer

Selection Sort

Answer

Bubble Sort

Answer

Insertion Sort