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:normal
次の擬似言語は選択ソートで要素数 7 の配列 arr を昇順に整列する手続である。内側の文「if (arr[j] < arr[minPos])」による比較が実行される回数(延べ)はどれか。データの並びによらず一定である。
○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
    tmp ← arr[i]
    arr[i] ← arr[minPos]
    arr[minPos] ← tmp
  endfor
7 回
のべ 49 回
2 回
21 回
正解
21 回

選択ソートの比較回数は要素数 n に対し n(n-1)/2 で固定される。n=7 では各 i で 6,5,4,3,2,1 回比較し合計 6+5+4+3+2+1=21 回となるため エが正しい。

?選択肢ごとの解説

ア ×要素数 7 をそのまま比較回数とした、外側ループや要素数と取り違えた誤りである。
イ ×n×n=49 と数えており、内側ループの開始が i+1 で 1 つずつ減る点を見落とした過大な誤りである。
ウ ×代表的なパスの比較だけを数えるなどして 2 とした、全パスを集計しなかった過少な誤りである。
エ ○選択ソートの比較回数は要素数 n に対し n(n-1)/2 で固定される。n=7 では各 i で 6,5,4,3,2,1 回比較し合計 6+5+4+3+2+1=21 回となるため エが正しい。

くわしく

選択ソートの比較回数はデータの並びに依存せず常に n(n-1)/2 である。一方で交換回数はデータ依存で変わる。比較回数(固定)と交換回数(可変)を区別することが核心である。

本番での押さえどころ

試験のコツ

内側ループの回数を i ごとに n-1, n-2, …, 1 と書き出し、等差数列の和 n(n-1)/2 で確認する。

覚え方

『選択ソートの比較は n(n-1)/2 で固定』と公式で覚える(7×6/2=21)。

よくある誤り

n×n と数える、または交換回数と混同するミスが多い。

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