アルゴリズムとプログラミング

基本情報技術者試験整列」の問題

アルゴリズムとプログラミングアルゴリズムとプログラミング計算問題難易度:hard
次の擬似言語は選択ソートで配列を昇順に整列する手続である。各外側ループで未整列部分の最小値を探し、その位置と先頭が異なる場合だけ交換する。arr = {5, 3, 8, 1, 9, 2}(要素数 6、添字は 1 から)を与えて実行したとき、tmp を用いた要素交換(3 行の入れ替え)が行われる回数はどれか。
○手続: selectionSort(整数型の配列: arr)
  整数型: i, j, minPos, tmp
  for (i を 1 から arrの要素数 - 1 まで 1 ずつ増やす)
    minPos ← i
    for (j を i + 1 から arrの要素数 まで 1 ずつ増やす)
      if (arr[j] < arr[minPos])
        minPos ← j
      endif
    endfor
    if (minPos ≠ i)
      tmp ← arr[i]
      arr[i] ← arr[minPos]
      arr[minPos] ← tmp
    endif
  endfor
6 回
計 2 回
計 4 回
のべ 15 回
正解
計 4 回

選択ソートでは未整列部の最小値が既に先頭にある(minPos=i)パスでは交換が起きない。本データでは i=1〜4 で交換が起こり i=5 では起きないため、交換回数は 4 回となり ウが正しい。

?選択肢ごとの解説

ア ×外側ループの最大回数 n-1=5 や全要素数 6 と取り違え、交換が起きないパスも 1 回と数えた過大な誤りである。
イ ×交換が目立つ最初の 2 パスだけを数え、後続パスの交換を見落とした過少な誤りである。
ウ ○選択ソートでは未整列部の最小値が既に先頭にある(minPos=i)パスでは交換が起きない。本データでは i=1〜4 で交換が起こり i=5 では起きないため、交換回数は 4 回となり ウが正しい。
エ ×交換回数ではなく内側ループの比較回数 5+4+3+2+1=15 を答えた、交換と比較の取り違えである。

くわしく

選択ソートの比較回数は常に n(n-1)/2 で固定だが、交換回数はデータ依存で 0 〜 n-1 回の範囲で変わる。minPos=i のパスは交換をスキップする点が比較回数との決定的な違いである。

本番での押さえどころ

試験のコツ

各パスで『最小値の位置が先頭と同じか』を確認し、異なるパスだけを交換として数える。

覚え方

『比較は毎回、交換は必要なときだけ』と区別して覚える。

よくある誤り

比較回数 15 と交換回数を混同する、または最小値が既に先頭にあるパスでも交換と数えるミスが多い。

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