Algorithmen lernen: Interaktive Quizze für Klasse 13 Informatik

Question 1

Welcher Sortieralgorithmus weist im Durchschnitt die effizienteste Laufzeit auf?

Accepted Answer

Quicksort

Answer

Selectionsort

Answer

Bubblesort

Question 2

Welche Laufzeitkomplexität besitzt der Quicksort-Algorithmus im ungünstigsten Fall?

Accepted Answer

O(n^2)

Answer

O(n)

Answer

O(n log n)

Question 3

Welche Aussage zu rekursiven Algorithmen ist nicht korrekt?

Accepted Answer

Sie sind immer effizienter als iterative Algorithmen.

Answer

Sie rufen sich selbst auf.

Answer

Sie benötigen einen Abbruchfall.

Question 4

Welches Merkmal kennzeichnet deterministische Algorithmen?

Accepted Answer

Sie liefern stets dasselbe Ergebnis.

Answer

Ihre Laufzeit ist abhängig von den Eingabedaten.

Answer

Sie verwenden Zufallszahlen.

Question 5

Welche Aufgabe erfüllt eine Hash-Funktion?

Accepted Answer

Zuordnung eines Schlüssels zu einem eindeutigen Wert

Answer

Sortierung eines Arrays

Answer

Suche eines Elements in einer Datenstruktur

Question 6

Zu welcher Komplexitätsklasse gehören Probleme, die in polynomialer Zeit gelöst werden können?

Accepted Answer

P

Answer

NP

Answer

EXPTIME

Answer

NP-vollständig

Question 7

Welche Datenstruktur ist für die effiziente Implementierung einer Prioritätswarteschlange am besten geeignet?

Accepted Answer

Binärer Heap

Answer

Array

Answer

Verkettete Liste

Answer

Hashtabelle

Question 8

Welcher Algorithmus ist ein inkrementelles Sortierverfahren?

Accepted Answer

Insertionsort

Answer

Quicksort

Answer

Heapsort

Answer

Mergesort

Question 9

Welche Rekursionstechnik wird verwendet, wenn eine Funktion sich selbst direkt aufruft?

Accepted Answer

Direkte Rekursion

Answer

Indirekte Rekursion

Answer

Tail Rekursion

Answer

Kopfrekursion

Question 10

Welcher Suchalgorithmus hat eine worst-case Laufzeitkomplexität von O(n*log(n))?

Accepted Answer

Binary Search

Answer

Lineare Suche

Answer

Depth-First-Search

Answer

Breadth-First-Search

Question 11

Welche Datenstruktur wird verwendet, um Elemente in einer bestimmten Reihenfolge zu speichern und darauf zuzugreifen und ist first-in-first-out (FIFO)?

Accepted Answer

Warteschlange

Answer

Array

Answer

Liste

Answer

Stapel

Question 12

Welche Datenstruktur wird verwendet, um Elemente in einer hierarchischen Struktur zu organisieren?

Accepted Answer

Baum

Answer

Array

Answer

Liste

Answer

Graph

Question 13

Welche Komplexitätsklasse umfasst Algorithmen, deren Laufzeit im schlimmsten Fall exponentiell mit der Eingabegröße wächst?

Accepted Answer

EXP

Answer

P

Answer

NP

Answer

LOG

Question 14

Welche rekursive Funktion berechnet die Fakultät einer nicht-negativen ganzen Zahl n?

Accepted Answer

fak(n) = n * fak(n-1)

Answer

fak(n) = fak(n-1) + n

Answer

fak(n) = n / fak(n-1)

Answer

fak(n) = n - fak(n-1)

Question 15

Welche Datenstruktur ermöglicht das Speichern von eindeutigen Elementen und die effiziente Suche nach einem bestimmten Element anhand eines Schlüssels?

Accepted Answer

Hashtabelle

Answer

Array

Answer

Liste

Answer

Baum

Question 16

Welcher Suchalgorithmus bietet die effizienteste Suche in einem sortierten Array?

Accepted Answer

Binäre Suche

Answer

Lineare Suche

Answer

Interpolationssuche

Answer

Ternäre Suche

Question 17

Welche durchschnittliche Laufzeitkomplexität weist der Quicksort-Algorithmus auf?

Accepted Answer

O(n log n)

Answer

O(n)

Answer

O(n²)

Answer

O(2^n)

Question 18

Welche Eigenschaft eines Algorithmus stellt sicher, dass er für die gleiche Eingabe immer das gleiche Ergebnis liefert?

Accepted Answer

Determinismus

Answer

Konsistenz

Answer

Stabilität

Answer

Effizienz

Question 19

Was ist der grundlegende Unterschied zwischen einem linearen und einem nicht-linearen Algorithmus?

Accepted Answer

Lineare Algorithmen haben eine konstante Laufzeit, während nicht-lineare Algorithmen eine Laufzeit haben, die von der Eingabegröße abhängt.

Answer

Nicht-lineare Algorithmen verwenden Rekursion, während lineare Algorithmen dies nicht tun.

Answer

Lineare Algorithmen sind einfacher zu implementieren als nicht-lineare Algorithmen.

Answer

Nicht-lineare Algorithmen arbeiten immer langsamer als lineare Algorithmen.

Question 20

Welche Aussage zur Komplexitätsanalyse ist korrekt?

Accepted Answer

Die Komplexitätsanalyse hilft bei der Auswahl des effizientesten Algorithmus für ein gegebenes Problem.

Answer

Die Komplexitätsanalyse gibt die genaue Anzahl der Schritte an, die ein Algorithmus für eine bestimmte Eingabe benötigt.

Answer

Die Komplexitätsanalyse berücksichtigt nur die beste Fall-Laufzeit eines Algorithmus.

Answer

Die Komplexitätsanalyse kann für Algorithmen verwendet werden, die nicht deterministisch sind.

Question 21

Welcher Zweck wird einer Warteschlange in der Informatik zugeordnet?

Accepted Answer

Daten in der Reihenfolge ihres Eintreffens zu speichern

Answer

Daten in umgekehrter Reihenfolge ihres Eintreffens zu speichern

Answer

Daten zufällig zu speichern

Answer

Daten nach einer bestimmten Bedingung zu sortieren

Question 22

Welche Programmiersprache ist speziell für die Entwicklung von Algorithmen konzipiert?

Accepted Answer

Pseudocode

Answer

Python

Answer

Java

Answer

C++

Question 23

Welche Analysemethode ermittelt die worst-case Laufzeit eines Algorithmus?

Accepted Answer

Komplexitätsanalyse

Answer

Empirische Analyse

Answer

Amortisierte Analyse

Answer

Experimentelle Analyse

Question 24

Was ist das Hauptziel der Rekursion?

Accepted Answer

Zerlegung eines Problems in kleinere, ähnliche Teilprobleme

Answer

Erzeugung eines unendlichen Zyklus von Funktionsaufrufen

Answer

Effiziente Speicherung großer Datenmengen

Answer

Beschleunigung der Programmausführung

Question 25

Welche Komplexitätsklasse beschreibt die Laufzeit der binären Suche?

Accepted Answer

O(log n)

Answer

O(1)

Answer

O(n)

Answer

O(n^2)

Question 26

Welcher Algorithmus folgt dem Divide-and-Conquer-Paradigma?

Accepted Answer

Quicksort

Answer

Bubblesort

Answer

Dijkstra-Algorithmus

Answer

Prim-Algorithmus

Question 27

Was ist die formale Definition eines Algorithmus?

Accepted Answer

Eine eindeutige Abfolge von Schritten zur Lösung eines Problems

Answer

Ein auf einem Computer ausführbares Programm

Answer

Eine Sammlung von Daten

Answer

Eine mathematische Theorie über Berechnungen

Question 28

Welche Aufgabe hat die Hash-Funktion bei Hash-Tabellen?

Accepted Answer

Sie berechnet die Speicheradresse für einen gegebenen Schlüssel.

Answer

Sie teilt den Suchraum in gleich große Teile.

Answer

Sie sortiert die Schlüssel in aufsteigender Reihenfolge.

Question 29

Welcher Suchalgorithmus ist für sortierte Daten am effizientesten?

Accepted Answer

Binärsuche

Answer

Sequentielle Suche

Answer

Interpolationsuche

Question 30

Wofür steht die Abkürzung BFS in der Informatik?

Accepted Answer

Breadth-First Search

Answer

Best-First Search

Answer

Breadth-Width Search

Question 31

Welche Eigenschaft trifft NICHT auf deterministische Algorithmen zu?

Accepted Answer

Sie können zufällige Zahlen generieren.

Answer

Sie liefern immer dasselbe Ergebnis für eine gegebene Eingabe.

Answer

Sie haben eine endliche Anzahl von Schritten.

Answer

Sie sind für jede Eingabe lösbar.

Question 32

Welcher Vorteil ergibt sich aus der Verwendung eines AVL-Baums im Vergleich zu einem binären Suchbaum?

Accepted Answer

Ausgeglichene Höhe

Answer

Verbesserte Suchleistung

Answer

Verbesserte Einfügeleistung

Answer

Verbesserte Löschleistung

Question 33

Welcher Sortieralgorithmus hat eine Zeitkomplexität im Worst-Case von O(n²)?

Accepted Answer

Bubblesort

Answer

Mergesort

Answer

Quicksort

Answer

Heapsort

Question 34

Was beschreibt die Rekursionstiefe eines Algorithmus?

Accepted Answer

Die Anzahl der Funktionsaufrufe bis zum Abbruch der Rekursion

Answer

Die Anzahl der Schleifendurchläufe

Answer

Die Anzahl der Variablen im Algorithmus

Answer

Die Länge der Eingabe

Question 35

Welche Datenstruktur ist am besten für die Implementierung eines binären Suchbaums geeignet?

Accepted Answer

Binärer Suchbaum

Answer

Array

Answer

Verkettete Liste

Answer

Hashtabelle

Question 36

Welcher Komplexitätsklasse wird ein Algorithmus zugeordnet, der im Worst-Case exponentiell skaliert?

Accepted Answer

EXP

Answer

P

Answer

NP

Answer

NP-vollständig

Question 37

Welcher Suchalgorithmus verwendet einen Hashwert, um Elemente in einer Datenstruktur zu finden?

Accepted Answer

Hashing

Answer

Lineare Suche

Answer

Binäre Suche

Answer

Ternäre Suche

Question 38

Was ist der Hauptunterschied 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 immer rekursiv, während ein Programm nicht rekursiv sein kann.

Question 39

Welche Eigenschaft charakterisiert einen stabilen Sortieralgorithmus?

Accepted Answer

Erhält die ursprüngliche Reihenfolge gleicher Elemente

Answer

Sortieret Elemente in aufsteigender Reihenfolge

Answer

Hat eine Zeitkomplexität von O(n)

Answer

Verwendet einen Vergleichsoperator

Question 40

Welcher Sortieralgorithmus unterteilt eine Liste rekursiv in zwei Teillisten und sortiert diese Teillisten?

Accepted Answer

Quicksort

Answer

Bubblesort

Answer

Selectionsort

Question 41

Welcher Suchalgorithmus sucht ein Element in einer sortierten Liste, indem er die Mitte der Liste bestimmt und das Element mit der Mitte vergleicht?

Accepted Answer

Binäre Suche

Answer

Lineare Suche

Answer

Tiefensuche

Question 42

Welche Aussage zur Laufzeit von Algorithmen ist falsch?

Accepted Answer

Die Laufzeit ist immer eine konstante Größe.

Answer

Die Laufzeit kann von der Größe der Eingabe abhängig sein.

Answer

Die Laufzeit kann abhängig von der verwendeten Programmiersprache variieren.

Question 43

Was ist der wesentliche Unterschied zwischen einem sequentiellen und einem parallelen Algorithmus?

Accepted Answer

Sequentielle Algorithmen führen Aufgaben nacheinander aus, während parallele Algorithmen sie gleichzeitig ausführen.

Answer

Sequentielle Algorithmen sind effizienter als parallele Algorithmen.

Answer

Parallele Algorithmen sind nur für große Eingabedatenmengen geeignet.

Question 44

Welche der folgenden Aussagen beschreibt die Komplexität eines Algorithmus korrekt?

Accepted Answer

Sie gibt die maximale Anzahl von Schritten an, die der Algorithmus für jede Eingabe ausführen kann.

Answer

Sie gibt die minimale Anzahl von Schritten an, die der Algorithmus für jede Eingabe ausführen kann.

Answer

Sie gibt die durchschnittliche Anzahl von Schritten an, die der Algorithmus für jede Eingabe ausführen kann.

Question 45

Welcher Sortieralgorithmus hat eine durchschnittliche Komplexität von O(n²)?

Accepted Answer

Bubblesort

Answer

Quicksort

Answer

Heapsort

Answer

Selectionsort

Question 46

Welche Rekursionsgleichung beschreibt die Fibonacci-Folge?

Accepted Answer

Fn = Fn-1 + Fn-2

Answer

Fn = Fn-1 - Fn-2

Answer

Fn = 2 * Fn-1

Answer

Fn = Fn-1 / Fn-2

Question 47

Was ist der wesentliche Unterschied zwischen einem linearen und einem konstanten Algorithmus?

Accepted Answer

Ein linearer Algorithmus hat eine Komplexität von O(n), während ein konstanter Algorithmus eine Komplexität von O(1) hat.

Answer

Ein linearer Algorithmus benötigt doppelt so viel Zeit wie ein konstanter Algorithmus.

Answer

Ein konstanter Algorithmus kann nur kleine Eingabedaten verarbeiten.

Answer

Ein linearer Algorithmus ist immer effizienter als ein konstanter Algorithmus.

Question 48

Welche Datenstruktur eignet sich am besten für die Implementierung einer Warteschlange?

Accepted Answer

Verkettete Liste

Answer

Array

Answer

Stack

Answer

Baum

Question 49

Welche der folgenden Aussagen trifft auf rekursive Funktionen zu?

Accepted Answer

Die Funktion ruft sich selbst in ihrem Funktionskörper auf.

Answer

Die Rekursion führt dazu, dass der Aufrufstapel unendlich wächst.

Answer

Die Funktion wird nur ein einziges Mal aufgerufen.

Answer

Der Aufrufstapel wird bei jedem Aufruf der Funktion geleert.

Question 50

Welcher Sortieralgorithmus hat eine Zeitkomplexität von O(n²)?

Accepted Answer

Bubblesort

Answer

Quicksort

Answer

Heapsort

Answer

Mergesort

Question 51

Was ist das Ziel einer Komplexitätsanalyse?

Accepted Answer

Bestimmung der Laufzeit eines Algorithmus.

Answer

Berechnung des Speicherverbrauchs eines Algorithmus.

Answer

Beweis der Korrektheit eines Algorithmus.

Answer

Validierung der Eingabe eines Algorithmus.

Question 52

Welche Funktion hat eine Hash-Funktion in einer Hashtabelle?

Accepted Answer

Zuweisung eines Schlüssels zu einem Speicherort.

Answer

Suche nach einem Element basierend auf seinem Schlüssel.

Answer

Speicherung der Elemente in der Tabelle.

Answer

Überprüfung der Eindeutigkeit eines Schlüssels.

Question 53

Worin besteht der Unterschied zwischen einem Algorithmus und einem Programm?

Accepted Answer

Ein Algorithmus ist eine formale Beschreibung, während ein Programm eine konkrete Implementierung ist.

Answer

Ein Programm ist eine formale Beschreibung, während ein Algorithmus eine konkrete Implementierung ist.

Answer

Ein Algorithmus und ein Programm sind dasselbe.

Answer

Ein Programm ist immer effizienter als ein Algorithmus.

Question 54

Welcher Sortieralgorithmus hat eine durchschnittliche Zeitkomplexität von O(n log n) im Vergleich zu anderen Sortieralgorithmen?

Accepted Answer

Quicksort

Answer

Bubble-Sort

Answer

Selection-Sort

Answer

Insertion-Sort

Question 55

Welcher Sortieralgorithmus bewahrt die ursprüngliche Reihenfolge gleicher Elemente (Stabilität)?

Accepted Answer

Mergesort

Answer

Quicksort

Answer

Heapsort

Answer

Bucketsort

Question 56

Welche Rekursionstechnik kann effizient durch einen Iterationsmechanismus ersetzt werden?

Accepted Answer

Tail-Rekursion

Answer

Head-Rekursion

Answer

Indirekte Rekursion

Answer

Direkte Rekursion

Question 57

Welcher Algorithmus basiert auf dem Prinzip "Teile und Herrsche"?

Accepted Answer

Quicksort

Answer

Selection-Sort

Answer

Insertion-Sort

Answer

Bubble-Sort

Question 58

Welche Zeitkomplexität besitzt die lineare Suche in einer unsortierten Liste mit n Elementen im Durchschnitt?

Accepted Answer

O(n)

Answer

O(1)

Answer

O(n log n)

Answer

O(n^2)

Question 59

Welche Datenstruktur eignet sich am besten für die Implementierung einer effizienten Prioritätswarteschlange?

Accepted Answer

Binärer Heap

Answer

Liste

Answer

Tabelle

Answer

Hashtabelle

Question 60

Welche Aussage beschreibt einen Algorithmus am treffendsten?

Accepted Answer

Eine präzise Schritt-für-Schritt-Anleitung zur Lösung eines Problems.

Answer

Ein mathematisches Modell, das die Realität abstrahiert.

Answer

Ein Computerprogramm, das eine bestimmte Aufgabe ausführt.

Answer

Eine heuristische Methode, die eine annähernde Lösung für ein Problem findet.

Question 61

Worin besteht der Unterschied zwischen linearer Suche und binärer Suche?

Accepted Answer

Lineare Suche durchläuft die gesamte Liste, während binäre Suche eine Teilungs-Halbierungs-Methode anwendet.

Answer

Binäre Suche durchläuft die gesamte Liste, während lineare Suche eine Teilungs-Halbierungs-Methode anwendet.

Answer

Beide durchsuchen die gesamte Liste, aber lineare Suche benötigt mehr Zeit.

Answer

Beide verwenden eine Teilungs-Halbierungs-Methode, aber binäre Suche ist effizienter.

Question 62

Was ist Rekursion?

Accepted Answer

Eine Funktion, die sich selbst aufruft.

Answer

Eine Schleife, die eine bestimmte Anzahl von Schritten ausführt.

Answer

Eine bedingte Anweisung, die unterschiedliche Anweisungen ausführt.

Answer

Eine Datenstruktur, die Elemente in einer hierarchischen Reihenfolge speichert.

Question 63

Was ist das Hauptziel eines Algorithmus?

Accepted Answer

Ein Problem effektiv und effizient lösen.

Answer

So viele Ressourcen wie möglich verbrauchen.

Answer

Eine perfekte Lösung für jedes Problem liefern.

Answer

So komplex wie möglich sein.

Question 64

Welcher Algorithmus in der Liste ist nichtdeterministisch?

Accepted Answer

Monte-Carlo-Simulation

Answer

Bubblesort

Answer

Quicksort

Answer

Heapsort