Algorithmen lernen: Grundlagen, Eigenschaften und Komplexität

Question 1

Was versteht man unter einem Algorithmus?

Accepted Answer

Eine präzise Anleitung zur Problemlösung

Answer

Ein Programm in einer bestimmten Programmiersprache

Answer

Ein mathematisches Modell

Answer

Eine Sammlung von Anweisungen für die Ausführung auf einem Computer

Question 2

Welche Eigenschaft zeichnet deterministische Algorithmen aus?

Accepted Answer

Sie liefern für gleiche Eingaben immer das gleiche Ergebnis.

Answer

Sie nutzen Zufallszahlen zur Entscheidungsfindung.

Answer

Sie sind nicht für alle Eingaben ausführbar.

Answer

Sie laufen in konstanter Zeit ab.

Question 3

Welche Komplexitätsklasse umfasst Algorithmen mit einer Laufzeit von O(n²)?

Accepted Answer

Quadratische Komplexität

Answer

Lineare Komplexität

Answer

Polynomielle Komplexität

Answer

Exponentielle Komplexität

Question 4

Welcher Algorithmus dient zur Suche von Elementen in einem sortierten Array?

Accepted Answer

Binäre Suche

Answer

Bubblesort

Answer

Insertionsort

Answer

Mergesort

Question 5

Was ist der Unterschied zwischen deterministischen und nichtdeterministischen Algorithmen?

Accepted Answer

Deterministische Algorithmen liefern immer das gleiche Ergebnis, nichtdeterministische nicht.

Answer

Nichtdeterministische Algorithmen nutzen Zufallszahlen, deterministische nicht.

Answer

Deterministische Algorithmen laufen immer in konstanter Zeit ab, nichtdeterministische nicht.

Answer

Nichtdeterministische Algorithmen sind für alle Eingaben ausführbar, deterministische nicht.

Question 6

Welche Laufzeitkomplexität ist am effizientesten?

Accepted Answer

O(n)

Answer

O(n²)

Answer

O(n³)

Answer

O(2^n)

Question 7

Was ist eine rekursive Funktion?

Accepted Answer

Eine Funktion, die sich selbst aufruft.

Answer

Eine Funktion, die iteriert.

Answer

Eine Funktion, die einen Stapel zur Verwaltung von Aufrufen verwendet.

Answer

Eine Funktion, die nur für kleine Eingaben geeignet ist.

Question 8

Welche Aussage beschreibt korrekt die Definition eines Algorithmus?

Accepted Answer

Eine präzise Abfolge von Anweisungen, die Schritt für Schritt ein Problem lösen

Answer

Ein Programm, das auf einem Computer läuft

Answer

Eine mathematische Formel zur Berechnung der Lösung eines Problems

Answer

Eine Sammlung von Daten zur Problemlösung

Question 9

Welche Eigenschaft zeichnet deterministische Algorithmen aus?

Accepted Answer

Das Ergebnis ist für denselben Anfangszustand immer gleich

Answer

Das Ergebnis variiert je nach Anfangszustand

Answer

Das Ergebnis wird zufällig aus möglichen Ergebnissen ausgewählt

Answer

Das Ergebnis ist abhängig von den Eingabedaten

Question 10

Welcher Sortieralgorithmus ist für große Datenmengen am effizientesten?

Accepted Answer

Mergesort

Answer

Bubblesort

Answer

Insertionsort

Answer

Selectionsort

Question 11

Welches Programmierparadigma konzentriert sich auf die Modellierung von Objekten und ihren Interaktionen?

Accepted Answer

Objektorientierte Programmierung

Answer

Strukturierte Programmierung

Answer

Funktionale Programmierung

Answer

Logische Programmierung

Question 12

Welche Aufgabe gehört nicht zu den Funktionen eines Betriebssystems?

Accepted Answer

Softwareentwicklung

Answer

Ressourcenverwaltung

Answer

Prozessverwaltung

Answer

Speicherverwaltung

Question 13

Welche Eigenschaft charakterisiert keinen Algorithmus?

Accepted Answer

Zufälligkeit

Answer

Eindeutigkeit

Answer

Endlichkeit

Answer

Effizienz

Question 14

Welche Komplexitätsklasse beschreibt die Anzahl der Operationen eines Algorithmus für eine Eingabe der Größe n?

Accepted Answer

O(n)

Answer

O(log n)

Answer

O(n^2)

Answer

O(2^n)

Question 15

Welcher Sortieralgorithmus hat die worst-case-Komplexität O(n^2)?

Accepted Answer

Bubblesort

Answer

Quicksort

Answer

Mergesort

Answer

Heapsort

Question 16

Welches Beispiel verdeutlicht einen rekursiven Algorithmus?

Accepted Answer

Fakultätsberechnung

Answer

Binärsuche

Answer

Lineare Suche

Answer

Bubblesort

Question 17

Welche Aussage über die Laufzeit eines Algorithmus trifft zu?

Accepted Answer

Die Laufzeit variiert je nach Eingabe.

Answer

Die Laufzeit ist unabhängig von der Eingangsgröße.

Answer

Die Laufzeit kann nur für die worst-case-Eingabe bestimmt werden.

Answer

Die Laufzeit ist immer eine Konstante.

Question 18

In welchen Bereichen finden Algorithmen praktische Anwendung?

Accepted Answer

Alle genannten Bereiche

Answer

Datenspeicherung und -abfrage

Answer

Bildverarbeitung

Answer

Maschinelles Lernen

Question 19

Wie verhält sich ein Algorithmus zu einem Programm?

Accepted Answer

Algorithmen sind abstraktere Konzepte als Programme.

Answer

Algorithmen sind konkrete Implementierungen von Programmen.

Answer

Programme sind allgemeine Beschreibungen von Algorithmen.

Answer

Algorithmen und Programme sind identisch.

Question 20

Welches Merkmal ist für einen Algorithmus nicht entscheidend?

Accepted Answer

Zufälligkeit

Answer

Endlichkeit

Answer

Eindeutigkeit

Answer

Effizienz

Question 21

Welches der folgenden Merkmale trifft **nicht** auf Algorithmen zu?

Accepted Answer

Abhängigkeit von der Programmiersprache

Answer

Endlichkeit

Answer

Determinismus

Question 22

Welche der folgenden Aussagen beschreibt eine grundlegende Eigenschaft von Algorithmen?

Accepted Answer

Sie sind eindeutige Anweisungen zur Problemlösung.

Answer

Sie sind immer in einer bestimmten Programmiersprache geschrieben.

Answer

Sie können nur für komplexe Probleme verwendet werden.

Answer

Sie sind immer effizient.

Question 23

Welche Eigenschaft ist ein charakteristisches Merkmal eines deterministischen Algorithmus?

Accepted Answer

Er liefert für dieselbe Eingabe immer das gleiche Ergebnis.

Answer

Er berücksichtigt Zufälligkeit in seinen Berechnungen.

Answer

Er ist immer effizient.

Answer

Er ist immer in einer bestimmten Programmiersprache geschrieben.

Question 24

Welches Symbol wird in der Landau-Notation verwendet, um die obere Schranke der Komplexität darzustellen?

Accepted Answer

O

Answer

Ω

Answer

Θ

Answer

f

Question 25

Welcher Algorithmus wird typischerweise verwendet, um ein Element in einem sortierten Array zu finden?

Accepted Answer

Binäre Suche

Answer

Lineare Suche

Answer

Insertionsort

Answer

Bubblesort

Question 26

Welche Datenstruktur wird in einem Breadth-First-Search (BFS)-Algorithmus verwendet?

Accepted Answer

Warteschlange

Answer

Stapel

Answer

Binärer Suchbaum

Answer

Hashtabelle

Question 27

Welcher der folgenden Algorithmen ist rekursiv?

Accepted Answer

Berechnung der Fakultät

Answer

Quicksort

Answer

Mergesort

Answer

Lineare Suche

Question 28

Welches der folgenden Merkmale ist **nicht** zwingend erforderlich, damit eine Anweisung als Algorithmus gilt?

Accepted Answer

Effizienz

Answer

Eindeutigkeit

Answer

Endlichkeit

Question 29

Welches Sortierverfahren zeichnet sich durch eine durchschnittliche O(n²) Komplexität aus?

Accepted Answer

Bubble-Sort

Answer

Quick-Sort

Answer

Heap-Sort

Answer

Merge-Sort

Question 30

Welche Datenstruktur eignet sich am besten, um große Mengen ungeordneter Daten zu speichern und schnell darauf zuzugreifen?

Accepted Answer

Hashtabelle

Answer

Binärbaum

Answer

Verkettete Liste

Answer

Stack

Question 31

Welches rekursive Verfahren durchläuft einen Graphen und besucht dabei jeden Knoten genau einmal?

Accepted Answer

Tiefensuche

Answer

Breitensuche

Answer

Dijkstra-Algorithmus

Answer

Kruskal-Algorithmus

Question 32

Welcher Ansatz wird genutzt, um die Korrektheit eines Algorithmus zu beweisen?

Accepted Answer

Mathematischer Beweis

Answer

Empirisches Testen

Answer

Simulation

Answer

Laufzeitanalyse

Question 33

Welche Aufgabe kann von einem Algorithmus nicht bewältigt werden?

Accepted Answer

Feststellung, ob eine Turingmaschine anhält

Answer

Berechnung des kleinsten gemeinsamen Vielfachen zweier Zahlen

Answer

Überprüfung, ob eine Zahl eine Primzahl ist

Answer

Sortierung einer Liste von Zahlen

Question 34

Welches Paradigma betont die Verwendung von rekursiven Funktionen und lokalen Variablen?

Accepted Answer

Funktionale Programmierung

Answer

Strukturierte Programmierung

Answer

Objektorientierte Programmierung

Answer

Logische Programmierung

Question 35

Welche Eigenschaft trifft **nicht** auf Algorithmen zu?

Accepted Answer

Plattformunabhängigkeit

Answer

Endlichkeit

Answer

Determinismus

Answer

Effizienz

Question 36

Welche Eigenschaft trifft **nicht** auf Algorithmen zu?

Accepted Answer

Zufälligkeit

Answer

Determiniertheit

Answer

Effizienz

Answer

Endlichkeit

Question 37

Welche der folgenden Eigenschaften ist KEINE Eigenschaft eines Algorithmus?

Accepted Answer

Zufälligkeit

Answer

Endlichkeit

Answer

Eindeutigkeit

Answer

Determinismus

Question 38

Welcher Algorthmus-Typ ruft sich selbst auf, um ein Problem zu lösen?

Accepted Answer

Rekursiv

Answer

Sequentiell

Answer

Iterativ

Answer

Parallel

Question 39

Welche Komplexitätsklasse beschreibt einen Algorithmus, dessen Laufzeit durch ein Polynom begrenzt ist?

Accepted Answer

P

Answer

NP

Answer

NP-schwer

Answer

NP-vollständig

Question 40

Welcher der folgenden Suchalgorithmen hat die beste durchschnittliche Fallkomplexität für sortierte Arrays?

Accepted Answer

Binäre Suche

Answer

Interpolationssuche

Answer

Hash-Suche

Answer

Lineare Suche

Question 41

Was ist der Zweck einer Warteschlange in der Informatik?

Accepted Answer

Verwaltung von Elementen im First-In-First-Out-Prinzip (FIFO)

Answer

Speicherung von Elementen in zufälliger Reihenfolge

Answer

Sortierung von Elementen nach ihrem Wert

Question 42

Welche der folgenden Datenstrukturen ist am besten geeignet, um große Datenmengen effizient nach Schlüsseln zu suchen?

Accepted Answer

Hashtabelle

Answer

Binärer Suchbaum

Answer

Array

Answer

Verkettete Liste

Question 43

Was ist die Asymptotische Analyse und wie wird sie in der Algorithmusanalyse verwendet?

Accepted Answer

Analyse des Algorithmusverhaltens für große Eingaben unter Verwendung der Landau-Notation, um die Effizienz zu bestimmen

Answer

Vorhersage des Verhaltens eines Algorithmus anhand kleinerer Eingaben

Answer

Ermittlung der genauen Laufzeit eines Algorithmus für alle Eingaben

Question 44

Welcher der folgenden Begriffe beschreibt die maximale Anzahl von Elementen, die in einem binären Suchbaum auf einem Pfad vom Stamm zu einem Blatt vorkommen können?

Accepted Answer

Höhe

Answer

Tiefe

Answer

Breite

Answer

Größe

Question 45

Welche der folgenden Sortiermethoden ist für große Datenmengen effizient und stabil?

Accepted Answer

Mergesort

Answer

Quicksort

Answer

Heapsort

Answer

Bubblesort

Question 46

Welche Definition beschreibt einen Algorithmus präzise?

Accepted Answer

Eine geordnete Folge klar definierter Anweisungen zur Lösung eines Problems

Answer

Eine Sammlung von Code, die auf einem Computer ausgeführt wird

Answer

Eine mathematische Formel zur Berechnung eines Wertes

Answer

Eine Reihe von Schritten zur Ausführung einer Aufgabe

Question 47

Was beschreibt die Komplexität eines Algorithmus?

Accepted Answer

Die Anzahl der Operationen, die er durchführt, um ein Problem zu lösen

Answer

Der Speicherplatz, den er benötigt, um zu laufen

Answer

Die Zeit, die er benötigt, um ein Problem zu lösen

Answer

Die Anzahl der Zeilen Code, aus denen er besteht

Question 48

Welches der folgenden Beispiele stellt KEINEN Algorithmus dar?

Accepted Answer

Ein Kochrezept

Answer

Die Suche nach dem kürzesten Weg in einem Graphen

Answer

Der Dijkstra-Algorithmus

Answer

Der Bubble-Sort-Algorithmus

Question 49

Welche Merkmale zeichnen einen guten Algorithmus aus?

Accepted Answer

Korrektheit, Effizienz, Verständlichkeit

Answer

Originalität, Zuverlässigkeit, Skalierbarkeit

Answer

Robustheit, Speichereffizienz, Erweiterbarkeit

Answer

Komplexität, Geschwindigkeit, Einfachheit

Question 50

Welchen Zweck hat die Analyse eines Algorithmus?

Accepted Answer

Bewertung und Optimierung seiner Leistung

Answer

Erstellung seiner Implementierung

Answer

Berechnung seiner Genauigkeit

Answer

Vergleich mit anderen Algorithmen

Question 51

Welche Aussage beschreibt die Komplexität des Bubble-Sort-Algorithmus korrekt?

Accepted Answer

O(n²)

Answer

O(log n)

Answer

O(n)

Answer

O(n log n)

Question 52

Was unterscheidet einen sequenziellen von einem rekursiven Algorithmus?

Accepted Answer

Ein sequenzieller Algorithmus führt Anweisungen der Reihe nach aus, während ein rekursiver Algorithmus sich selbst aufruft

Answer

Ein sequenzieller Algorithmus verwendet weniger Speicher als ein rekursiver Algorithmus

Answer

Ein rekursiver Algorithmus ist einfacher zu verstehen als ein sequenzieller Algorithmus

Answer

Ein sequenzieller Algorithmus ist schneller als ein rekursiver Algorithmus

Question 53

Was ist ein Algorithmenentwurfsmuster?

Accepted Answer

Ein bewährtes Verfahren zur Lösung häufig auftretender algorithmischer Probleme

Answer

Eine Sammlung von Algorithmen für verschiedene Aufgaben

Answer

Eine Programmiersprache zur Beschreibung von Algorithmen

Answer

Ein Werkzeug zur automatischen Generierung von Algorithmen

Question 54

Was ist der primäre Nutzen der asymptotischen Analyse in der Algorithmenkomplexität?

Accepted Answer

Ermöglicht den Vergleich der Leistung von Algorithmen für große Eingaben

Answer

Berechnet die präzise Laufzeit von Algorithmen

Answer

Bestimmt den besten Algorithmus für ein bestimmtes Problem

Question 55

Welche Definition beschreibt einen Algorithmus am treffendsten?

Accepted Answer

Eine präzise Abfolge von Anweisungen zur Problemlösung

Answer

Ein auf einem Computer ausgeführtes Programm

Answer

Eine mathematische Formel zur Berechnung von Problemen

Question 56

Welche Eigenschaft ist für einen Algorithmus nicht zwingend erforderlich?

Accepted Answer

Optimale Effizienz

Answer

Begrenztheit

Answer

Eindeutigkeit

Question 57

Welche Komplexitätsklasse umfasst Algorithmen, die in polynomialer Zeit lösbar sind?

Accepted Answer

P

Answer

NP

Answer

EXPTIME

Answer

NP-vollständig

Question 58

Welcher Algorithmus nutzt Rekursion zur Problemlösung?

Accepted Answer

Quicksort

Answer

Bubblesort

Answer

Binäre Suche

Answer

Selektionssort

Question 59

Welcher Algorithmus ist ein Beispiel für einen probabilistischen Algorithmus?

Accepted Answer

Randomisierter Quicksort

Answer

Mergesort

Answer

Heapsort

Answer

Insertionsort

Question 60

Welcher Begriff bezieht sich auf die festgelegte Reihenfolge der Ausführungsschritte eines Algorithmus?

Accepted Answer

Steuerungsfluss

Answer

Effizienz

Answer

Datenstrukturen

Answer

Komplexität

Question 61

Welches Werkzeug wird verwendet, um die Korrektheit eines Algorithmus zu beweisen?

Accepted Answer

Invarianten

Answer

Quellcodeanalyse

Answer

Big-O-Notation

Answer

Automatentheorie

Question 62

Was ist ein Algorithmus?

Accepted Answer

Eine endliche Folge von klar definierten Anweisungen, die ein Problem lösen.

Answer

Ein Programm, das auf einem Computer ausgeführt wird.

Answer

Eine mathematische Formel, die ein Ergebnis berechnet.

Question 63

Welche Eigenschaft trifft NICHT auf einen Algorithmus zu?

Accepted Answer

Er ist unendlich.

Answer

Er ist effektiv.

Answer

Er ist eindeutig.

Answer

Er ist endlich.

Question 64

Welcher Algorithmus bietet die beste Komplexität für die Suche in einer sortierten Liste?

Accepted Answer

Binäre Suche

Answer

Interpolationssuche

Answer

Jump-Suche

Answer

Lineare Suche