アルゴリズムとプログラミング

基本情報技術者試験2分木」の問題

テクノロジ系アルゴリズムとプログラミング計算問題難易度:normal
高さが4(根を第1段とし全4段が完全に埋まっている)の完全2分木の全ノード数はいくつか。
15個
ノード16個
8個
全部で31個
正解
15個

完全2分木の第k段のノード数は2^(k-1)。第1段から第4段は1,2,4,8で合計15。これは2^4-1=15に等しく正しい。

?選択肢ごとの解説

ア ○完全2分木の第k段のノード数は2^(k-1)。第1段から第4段は1,2,4,8で合計15。これは2^4-1=15に等しく正しい。
イ ×ノード16個は最下段の数(2^4=16)と全体数を取り違えた誤りで、最下段は8であり全体は15である。
ウ ×8個は最下段の葉の数(2^3=8)を全ノード数と取り違えた誤りである。
エ ×全部で31個は高さ5(2^5-1)の場合の値であり、段数を1つ多く数えた誤りである。

くわしく

完全2分木では高さhのとき全ノード数は2^h-1、最下段の葉は2^(h-1)、内部ノードは2^(h-1)-1となる。等比数列の和の公式が背景にあり、段ごとに2倍になる性質を押さえることが重要である。

本番での押さえどころ

試験のコツ

高さhの完全2分木は『2^h-1』と公式化して即算する。最下段だけなら2^(h-1)で区別する。

覚え方

各段が倍々(1,2,4,8…)で増え、合計は次の段の数より1少ない(8→合計15)と覚える。

よくある誤り

最下段の数と全体数を混同する、または高さの数え方(根を0段か1段か)を取り違える誤りが頻出する。

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ukamiru 過去問 · 基本情報技術者試験 · fe-a3-0026

【基本情報技術者試験】2分木の問題 — 解答・解説|ukamiru 過去問