Algorithmen lernen: Grundlagen, Sortieren, Suchen und Komplexitätsanalyse

Question 1

Welcher Sortieralgorithmus durchläuft das unsortierte Array wiederholt und tauscht jeweils das kleinste gefundene Element mit dem ersten Element des unsortierten Teils?

Accepted Answer

Selectionsort

Answer

Bubblesort

Answer

Insertionsort

Answer

Quicksort

Question 2

Welcher Suchalgorithmus teilt den Suchbereich in zwei Hälften und sucht das Element in der Hälfte, in der es sich befinden könnte, und wiederholt dies rekursiv?

Accepted Answer

Binäre Suche

Answer

Lineare Suche

Answer

Interpolationssuche

Answer

Hashing

Question 3

Welche Laufzeitkomplexität hat ein Algorithmus, der für jede Eingabe eine Anzahl von Operationen ausführt, die proportional zum Quadrat der Eingabelänge ist?

Accepted Answer

O(n^2)

Answer

O(n)

Answer

O(n log n)

Answer

O(2^n)

Question 4

Welcher Algorithmus löst das "Towers of Hanoi"-Problem, indem er den Turm rekursiv in kleinere Teilprobleme zerlegt?

Accepted Answer

Towers of Hanoi

Answer

Bubblesort

Answer

Quicksort

Answer

Faktorialberechnung

Question 5

Was ist der wesentliche Unterschied zwischen einem greedy Algorithmus und einem dynamischen Programmieralgorithmus?

Accepted Answer

Greedy Algorithmen berücksichtigen nur lokale Informationen, während dynamische Programmieralgorithmen globale Informationen berücksichtigen.

Answer

Greedy Algorithmen sind immer optimal, während dynamische Programmieralgorithmen dies nicht sind.

Answer

Dynamische Programmieralgorithmen sind immer optimal, während greedy Algorithmen dies nicht sind.

Answer

Dynamische Programmieralgorithmen sind einfacher zu implementieren als greedy Algorithmen.

Question 6

Welcher der folgenden Algorithmen nutzt Zufälligkeit, um Lösungen zu finden?

Accepted Answer

Monte-Carlo-Simulation

Answer

Quicksort

Answer

Hashing

Answer

Dijkstra-Algorithmus

Question 7

Welcher der folgenden Sortieralgorithmen vergleicht die Elemente paarweise miteinander?

Accepted Answer

Bubble Sort

Answer

Quicksort

Answer

Heapsort

Answer

Insertionsort

Question 8

Welche der folgenden Aussagen zur Komplexitätsanalyse ist korrekt??

Accepted Answer

Die Worst-Case-Komplexität gibt die maximale Anzahl von Operationen an, die ein Algorithmus im schlimmsten Fall benötigt.

Answer

Die Big-O-Notation gibt die minimale Anzahl von Operationen an, die ein Algorithmus benötigt.

Answer

Die Komplexität eines Algorithmus ist ausschließlich von der Anzahl der Eingabedaten abhängig.

Answer

Die durchschnittliche Komplexität ist immer besser als die Worst-Case-Komplexität.

Question 9

Welches Merkmal unterscheidet einen rekursiven Algorithmus von einem nicht-rekursiven Algorithmus??

Accepted Answer

Rekursive Algorithmen rufen sich selbst mit kleineren Teilproblemen auf.

Answer

Rekursive Algorithmen verwenden eine Stack-Datenstruktur.

Answer

Rekursive Algorithmen haben eine bessere Laufzeit.

Answer

Rekursive Algorithmen sind immer effizienter als nicht-rekursive Algorithmen.

Question 10

Welcher der folgenden Algorithmen ist ein probabilistischer Algorithmus??

Accepted Answer

Randomized Quicksort

Answer

Dijkstra-Algorithmus

Answer

Kruskal-Algorithmus

Answer

Floyd-Warshall-Algorithmus

Question 11

Was ist das Ziel der Algorithmenanalyse??

Accepted Answer

Vorhersage der Laufzeit und des Speicherbedarfs eines Algorithmus

Answer

Verbesserung der Effizienz eines Algorithmus

Answer

Ermittlung der Korrektheit eines Algorithmus

Answer

Generierung neuer Algorithmen

Question 12

Welche der folgenden Aussagen zur Komplexität von Merge Sort ist korrekt??

Accepted Answer

Die Best-Case-Komplexität ist O(n log n)

Answer

Die Worst-Case-Komplexität ist O(n)

Answer

Die Average-Case-Komplexität ist O(n^2)

Answer

Merge Sort ist ein in-place-Algorithmus.

Question 13

Welcher Sortieralgorithmus sortiert eine Liste aufsteigend und hat eine worst-case Komplexität von O(n^2)?

Accepted Answer

Bubblesort

Answer

Quicksort

Answer

Heap Sort

Answer

Selektionsort

Question 14

Welche Komplexitätsklasse beschreibt Algorithmen mit einer Laufzeit, die proportional zur Anzahl der Elemente ist?

Accepted Answer

O(n)

Answer

O(1)

Answer

O(log n)

Answer

O(n^2)

Question 15

Welches Suchverfahren verwendet die Eigenschaft einer sortierten Liste, um ein Element zu finden?

Accepted Answer

Binäre Suche

Answer

Lineare Suche

Answer

Hashing

Answer

Depth-First-Suche

Question 16

Welche Gemeinsamkeit haben rekursive Algorithmen?

Accepted Answer

Sie rufen sich selbst auf

Answer

Sie verwenden Iterationen

Answer

Sie sind immer effizient

Answer

Sie benötigen keinen Basisfall

Question 17

Welches algorithmische Problem kann mit einem Quicksort-Algorithmus gelöst werden?

Accepted Answer

Sortieren einer Liste von Zahlen

Answer

Suche eines Elements in einer Liste

Answer

Bestimmung des kürzesten Pfades in einem Graphen

Answer

Überprüfung, ob eine Zahl prim ist

Question 18

Welche worst-case Komplexität hat ein Bubblesort-Algorithmus?

Accepted Answer

O(n^2)

Answer

O(n)

Answer

O(log n)

Answer

O(1)

Question 19

Was ist der Hauptunterschied zwischen einer Schleife und einer Rekursion?

Accepted Answer

Schleifen verwenden einen Zähler, Rekursionen rufen sich selbst auf

Answer

Rekursionen verwenden einen Zähler, Schleifen rufen sich selbst auf

Answer

Schleifen sind effizienter als Rekursionen

Answer

Rekursionen sind effizienter als Schleifen

Question 20

Was beschreibt die asymptotische Notation?

Accepted Answer

Das Verhalten eines Algorithmus für sehr große Eingaben

Answer

Den schlimmsten Fall eines Algorithmus

Answer

Die durchschnittliche Laufzeit eines Algorithmus

Answer

Den besten Fall eines Algorithmus

Question 21

Wann gilt ein Algorithmus als rekursiv?

Accepted Answer

Wenn er sich selbst aufruft

Answer

Wenn er eine Endlosschleife enthält

Answer

Wenn er eine sequentielle Struktur verwendet

Answer

Wenn er eine Hashtabelle verwendet

Question 22

Welche Komplexitätsklasse beschreibt den effizientesten bekannten Sortieralgorithmus?

Accepted Answer

O(n log n)

Answer

O(n)

Answer

O(n^2)

Answer

O(2^n)

Question 23

Welche Eigenschaft kennzeichnet einen binären Suchbaum?

Accepted Answer

Er kann effizient zum Suchen und Einfügen von Daten verwendet werden.

Answer

Er ist immer ausgeglichen.

Answer

Er speichert Daten immer in absteigender Reihenfolge.

Answer

Er ist für unstrukturierte Daten ungeeignet.

Question 24

Welches ist das Hauptziel der Komplexitätsanalyse von Algorithmen?

Accepted Answer

Vorhersage des Laufzeitverhaltens

Answer

Quantifizierung des Speicherbedarfs

Answer

Optimierung der Algorithmusparameter

Answer

Identifizierung syntaktischer Fehler

Question 25

Welche Datenstruktur ist am besten geeignet, um eine Warteschlange zu implementieren?

Accepted Answer

Verkettete Liste

Answer

Array

Answer

Binärer Suchbaum

Answer

Hashtabelle

Question 26

Welche Aufgabe erfüllt eine Hash-Funktion?

Accepted Answer

Konvertierung eines Schlüssels in einen Index

Answer

Verschlüsselung eines Werts

Answer

Beschleunigung eines Algorithmus

Answer

Komprimierung von Daten

Question 27

Welche Aussage über die Laufzeit eines Algorithmus ist unzutreffend?

Accepted Answer

Sie ist immer konstant.

Answer

Sie kann von der Eingabegröße beeinflusst werden.

Answer

Sie kann von der verwendeten Hardware abhängen.

Answer

Sie kann unendlich sein.

Question 28

Welcher Sortieralgorithmus teilt eine unsortierte Liste wiederholt in zwei Teillisten auf und sortiert diese dann rekursiv?

Accepted Answer

Quicksort

Answer

Heapsort

Answer

Bubblesort

Answer

Insertionsort

Question 29

Welcher Suchalgorithmus ermöglicht die Suche eines Elements in einem sortierten Array mit logarithmischer Zeitkomplexität?

Accepted Answer

Binäre Suche

Answer

Lineare Suche

Answer

Hashtabellensuche

Answer

Breadth-First-Suche

Question 30

Welcher Aufruf führt zu einer Rekursion?

Accepted Answer

Aufruf der eigenen Methode

Answer

Aufruf einer anderen Methode

Answer

Aufruf der übergeordneten Methode

Answer

Aufruf der untergeordneten Methode

Question 31

Welcher Algorithmus zerlegt ein Problem mithilfe einer Divide-and-Conquer-Strategie in kleinere Unterprobleme?

Accepted Answer

Merge Sort

Answer

Quick Sort

Answer

Bubble Sort

Answer

Selection Sort

Question 32

Welche Datenstruktur speichert Schlüssel-Wert-Paare und ermöglicht einen schnellen Zugriff auf Werte über ihre Schlüssel?

Accepted Answer

Hashtabelle

Answer

Array

Answer

Liste

Answer

Warteschlange

Question 33

Was beschreibt die Big-O-Notation am besten?

Accepted Answer

Die obere Grenze für die Anzahl an Operationen, die ein Algorithmus ausführt.

Answer

Die exakte Anzahl an Operationen, die ein Algorithmus ausführt.

Answer

Die untere Grenze für die Anzahl an Operationen, die ein Algorithmus ausführt.

Answer

Eine Aussage, die unabhängig von der Eingabegröße gilt.

Question 34

Welcher Satz beschreibt prägnant den Hauptunterschied zwischen Breadth-First-Search (BFS) und Depth-First-Search (DFS)?

Accepted Answer

BFS durchsucht Ebenen eines Graphen in der Breite, während DFS in die Tiefe geht.

Answer

DFS nutzt einen Stapel, BFS hingegen eine Warteschlange.

Answer

BFS ist immer effizienter als DFS.

Answer

DFS eignet sich nur für binäre Bäume, BFS hingegen für alle Graphen.

Question 35

Welche Komplexitätsklasse beschreibt Mergesort?

Accepted Answer

O(n log n)

Answer

O(n)

Answer

O(n^2)

Answer

O(2^n)

Question 36

Wie lautet die asymptotische Komplexität eines Algorithmus, der für jede Eingabe der Größe n ein Array durchläuft und für jedes Element drei arithmetische Operationen ausführt?

Accepted Answer

O(n)

Answer

O(n²)

Answer

O(1)

Answer

O(log n)

Question 37

Welcher der folgenden Sortieralgorithmen hat eine Worst-Case-Komplexität von O(n²)?

Accepted Answer

Bubblesort

Answer

Quicksort

Answer

Heapsort

Answer

Mergesort

Question 38

Welcher Suchalgorithmus ist für eine sortierte Liste am effizientesten?

Accepted Answer

Binäre Suche

Answer

Hash-Suche

Answer

Ternäre Suche

Answer

Lineare Suche

Question 39

Welcher Algorithmus verwendet die "teile und herrsche"-Strategie?

Accepted Answer

Quicksort

Answer

Insertionsort

Answer

Selektionssort

Answer

Bubblesort

Question 40

Was ist der Hauptzweck eines Algorithmus?

Accepted Answer

Lösen eines Problems oder Ausführen einer Aufgabe in einer definierten Abfolge von Schritten

Answer

Erstellen von Datenstrukturen

Answer

Speichern von Daten

Question 41

Welche Datenstruktur wird üblicherweise bei einer Breadth-First-Suche (BFS) verwendet?

Accepted Answer

Queue

Answer

Stack

Answer

Liste

Answer

Baum

Question 42

Welche Big-O-Notation beschreibt die Worst-Case-Komplexität eines Algorithmus, der jedes Element in einer Liste durchläuft?

Accepted Answer

O(n)

Answer

O(log n)

Answer

O(1)

Answer

O(n²)

Question 43

Welche Technik hilft, die Komplexität eines rekursiven Algorithmus zu reduzieren?

Accepted Answer

Memoization

Answer

Tail-Rekursion

Answer

Iteration

Answer

Inlining

Question 44

Was ist das primäre Ziel der Algorithmenanalyse?

Accepted Answer

Vorhersage des Ressourcenbedarfs und der Leistung eines Algorithmus

Answer

Implementieren von Algorithmen in verschiedenen Programmiersprachen

Answer

Erstellen von visuellen Darstellungen von Algorithmen

Question 45

Welches Sortierverfahren arbeitet nach dem Prinzip des Vergleichens und Tausches benachbarter Elemente?

Accepted Answer

Bubblesort

Answer

Mergesort

Answer

Quicksort

Answer

Insertionsort

Question 46

Welcher Suchalgorithmus untersucht eine sortierte Liste sequenziell von Anfang bis Ende?

Accepted Answer

Lineare Suche

Answer

Interpolationssuche

Answer

Hash-Suche

Answer

Binäre Suche

Question 47

Welche Laufzeitkomplexität hat der Algorithmus für die lineare Suche in einer Liste mit n Elementen?

Accepted Answer

O(n)

Answer

O(log(n))

Answer

O(n^2)

Answer

O(1)

Question 48

Welche Datenstruktur verwaltet in einem rekursiven Algorithmus die Aufrufhistorie?

Accepted Answer

Stack

Answer

Array

Answer

Liste

Answer

Queue

Question 49

Welche Datenstruktur wird in einem binären Suchbaum verwendet?

Accepted Answer

Knoten

Answer

Hash-Tabelle

Answer

Liste

Answer

Array

Question 50

Welche Operation wandelt in einem Hashverfahren einen Schlüssel in einen Index um?

Accepted Answer

Hash-Funktion

Answer

Lösefunktion

Answer

Suchfunktion

Answer

Einfügefunktion

Question 51

Welche Eigenschaft eines Algorithmus beschreibt den benötigten Speicher?

Accepted Answer

Speicherkomplexität

Answer

Effizienzklasse

Answer

Zeitkomplexität

Question 52

Welche Datenstruktur eignet sich am besten für die lineare Suche, bei der jedes Element nacheinander durchlaufen wird?

Accepted Answer

Array

Answer

Hashtabelle

Answer

Baum

Answer

Graph

Question 53

Welche Komplexitätsklasse beschreibt Algorithmen, die in polynomieller Zeit gelöst werden können, d. h. ihre Laufzeit ist durch ein Polynom begrenzt?

Accepted Answer

P

Answer

NP

Answer

EXPTIME

Answer

NP-vollständig

Question 54

Welche Datenstruktur ermöglicht eine effiziente Suche, wenn die Daten nach einem Schlüssel sortiert sind?

Accepted Answer

Binärbaum

Answer

Graph

Answer

Liste

Answer

Hashtabelle

Question 55

Welcher Algorithmus wird zur Mustererkennung in Zeichenketten verwendet?

Accepted Answer

Knuth-Morris-Pratt-Algorithmus

Answer

Bellman-Ford-Algorithmus

Answer

Prims-Algorithmus

Answer

Dijkstra-Algorithmus

Question 56

Welcher Algorithmus wird zur Ermittlung des kürzesten Weges in einem gewichteten Graphen verwendet?

Accepted Answer

Dijkstra-Algorithmus

Answer

Kruskal-Algorithmus

Answer

Bellman-Ford-Algorithmus

Answer

Prim-Algorithmus

Question 57

Welcher der folgenden Algorithmen ist ein Sortieralgorithmus?

Accepted Answer

Quicksort

Answer

Breadth-First-Search (Suchalgorithmus)

Answer

Prim-Algorithmus (Suchalgorithmus)

Answer

Dijkstra-Algorithmus (Suchalgorithmus)

Question 58

Welcher der folgenden Suchalgorithmen hat eine worst-case Laufzeit von O(log n)?

Accepted Answer

Binäre Suche

Answer

Tiefensuche (worst-case: O(V+K))

Answer

Breitensuche (worst-case: O(V+K))

Answer

Lineare Suche (Laufzeit O(n))

Question 59

Was ist die Rekursionstiefe eines Algorithmus?

Accepted Answer

Die maximale Anzahl verschachtelter Funktionsaufrufe

Answer

Die Anzahl der Eingabeelemente

Answer

Die Laufzeit des Algorithmus

Question 60

Welches Komplexitätsmaß gibt die Anzahl der Elementarzusammenfassungen an?

Accepted Answer

Laufzeit

Answer

Rekursionstiefe

Answer

Speicherbedarf

Answer

Stabilität

Question 61

Welche der Aussagen über den Quicksort-Algorithmus ist korrekt?

Accepted Answer

Er ist ein instabiler Sortieralgorithmus mit einer durchschnittlichen Laufzeit von O(n log n).

Answer

Er ist ein stabiler Sortieralgorithmus mit einer durchschnittlichen Laufzeit von O(n²).

Answer

Er ist ein instabiler Sortieralgorithmus mit einer durchschnittlichen Laufzeit von O(2^n).

Question 62

Welche Datenstruktur wird bei der Tiefensuche verwendet?

Accepted Answer

Stack

Answer

Baum

Answer

Queue

Answer

Hashtabelle

Question 63

Welcher der folgenden Algorithmen ist ein gieriger Algorithmus?

Accepted Answer

Dijkstra-Algorithmus

Answer

Quicksort

Answer

Breadth-First-Search

Answer

Binäre Suche

Question 64

Welche der folgenden Aussagen über die Komplexität von Algorithmen ist korrekt?

Accepted Answer

Die Komplexität eines Algorithmus ist abhängig von der Größe der Eingabe.

Answer

Die Komplexität eines Algorithmus ist eine absolute Zahl und unabhängig von der Eingabe.

Answer

Die Komplexität eines Algorithmus ist für verschiedene Eingaben immer gleich.