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
次の擬似言語は計数ソートの前処理である。値が 1〜5 の整数だけからなる配列 data = {3, 1, 5, 2, 3, 1}(要素数 6)に対し、各値の出現回数を数えたうえで『その値以下の要素が何個あるか』を表す累積度数 cnt[1]〜cnt[5] を求める。手続を実行し終えたときの cnt[1], cnt[2], cnt[3], cnt[4], cnt[5] の並びはどれか。
○手続: countingPrep(整数型の配列: data)
  整数型の配列: cnt ← {0, 0, 0, 0, 0}
  整数型: i, k
  for (i を 1 から dataの要素数 まで 1 ずつ増やす)
    cnt[data[i]] ← cnt[data[i]] + 1
  endfor
  for (k を 2 から 5 まで 1 ずつ増やす)
    cnt[k] ← cnt[k] + cnt[k - 1]
  endfor
{2, 1, 2, 0, 1}
{2, 3, 5, 5, 60}
{1, 1, 2, 3, 5}
{2, 3, 5, 5, 6}
正解
{2, 3, 5, 5, 6}

第1ループで度数 cnt={2,1,2,0,1}(値1〜5の出現回数)を得る。第2ループで k=2〜5 を順に左隣と足し合わせて累積すると 2, 2+1=3, 3+2=5, 5+0=5, 5+1=6 となり、cnt={2,3,5,5,6}。要素数 6 と末尾が一致するため エが正しい。

?選択肢ごとの解説

ア ×累積を取る前の度数 {2,1,2,0,1} のままであり、第2ループ(累積加算)を実行していない誤りである。
イ ×末尾を 6 ではなく 60 としており、累積結果の最終要素を 1 桁取り違えた誤りである。
ウ ×値ごとの出現回数を取り違えたうえで累積しており、第1ループの集計を誤った結果である。
エ ○第1ループで度数 cnt={2,1,2,0,1}(値1〜5の出現回数)を得る。第2ループで k=2〜5 を順に左隣と足し合わせて累積すると 2, 2+1=3, 3+2=5, 5+0=5, 5+1=6 となり、cnt={2,3,5,5,6}。要素数 6 と末尾が一致するため エが正しい。

くわしく

計数ソートは値域が狭い整数列を比較なしで整列する。度数を数えてから累積を取ると、cnt[k] は『k 以下の要素数』すなわち値 k の要素を配置する最終位置を表し、安定整列の鍵となる。

本番での押さえどころ

試験のコツ

まず度数を数え、次に左から右へ順に前の値を足していく。末尾は必ず総要素数に一致することで検算する。

覚え方

『数えてから足し込む』の2段構えで計数ソートを覚える。

よくある誤り

度数のまま答える、累積方向を逆に取る、要素数(末尾=総数)と整合しない値を選ぶミスが多い。

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