アルゴリズムとプログラミング

基本情報技術者試験グラフ」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
5 個のノード 1〜5 から成る無向グラフを隣接行列 M で表す(M[i][j]=1 で辺あり、添字は 1 から、自己ループなし。無向なので M は対称)。 M[1] = {0,1,1,0,0} M[2] = {1,0,1,1,0} M[3] = {1,1,0,0,1} M[4] = {0,1,0,0,1} M[5] = {0,0,1,1,0} 次の手続 edgeCount は、このグラフの辺の総数を返す。上三角部分(i < j)だけを走査して 1 を数える。edgeCount(M) を実行したとき、戻り値はどれか。
○整数型: edgeCount(整数型の二次元配列: M)
  整数型: e ← 0
  整数型: i, j
  for (i を 1 から 5 まで 1 ずつ増やす)
    for (j を i + 1 から 5 まで 1 ずつ増やす)
      if (M[i][j] が 1 と等しい)
        e ← e + 1
      endif
    endfor
  endfor
  return e
5 本
12 本(÷2 忘れ)
辺は 6 本
3 本だけ
正解
辺は 6 本

無向グラフの辺数は対称行列の上三角部分の 1 の個数に等しい。上三角で 1 となるのは (1,2)(1,3)(2,3)(2,4)(3,5)(4,5) の 6 か所であり、e=6 となるため ウが正しい。

?選択肢ごとの解説

ア ×ノード数 5 を辺数と混同した、ノードと辺を取り違えた誤りである。
イ ×上三角に限定せず行列全体の 1 を数えた 12(各辺を 2 回計上)であり、÷2 を忘れた誤りである。
ウ ○無向グラフの辺数は対称行列の上三角部分の 1 の個数に等しい。上三角で 1 となるのは (1,2)(1,3)(2,3)(2,4)(3,5)(4,5) の 6 か所であり、e=6 となるため ウが正しい。
エ ×一部の辺だけを数えて 3 本とした、内側ループの開始 j=i+1 を取り違えた過少カウントである。

くわしく

無向グラフでは辺 (i,j) が M[i][j] と M[j][i] の 2 か所に現れる。上三角(i<j)だけを数えるか、全体を数えて 2 で割るかで、二重計上を避けるのが要点である。

本番での押さえどころ

試験のコツ

無向の辺数は『上三角の 1 の数』または『全体の 1 ÷ 2』と覚え、対角線(0)は無視する。

覚え方

『無向は往復で 2 回、だから半分』と覚える。

よくある誤り

行列全体の 1 を数えて 2 で割り忘れ、辺数を 2 倍にしてしまうミスが多い。

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