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
無向グラフを次の辺リストで与える(u — v は u と v を結ぶ辺)。 1—2, 2—3, 4—5 次の手続 isConnected は、深さ優先で始点 a から探索し、終点 b に到達できれば true、できなければ false を返す。isConnected(1, 3) を実行したとき、戻り値はどれか。
○論理型: isConnected(整数型: a, 整数型: b)
  stack ← 空のスタック
  visited[a] ← true
  push(a)
  while (stack が空でない)
    整数型: u ← pop()
    if (u が b と等しい)
      return true
    endif
    整数型: v
    for (v を 1 から 5 まで 1 ずつ増やす)
      if (辺 u—v が存在 かつ visited[v] が false)
        visited[v] ← true
        push(v)
      endif
    endfor
  endwhile
  return false
true(連結している)
false(連結していない)
探索は終了しない
実行時エラーで停止
正解
true(連結している)

ノード 1 と 3 は 1—2、2—3 を介して同じ連結成分に属する。深さ優先で 1→2→3 とたどると b=3 に到達し true を返すため アが正しい。

?選択肢ごとの解説

ア ○ノード 1 と 3 は 1—2、2—3 を介して同じ連結成分に属する。深さ優先で 1→2→3 とたどると b=3 に到達し true を返すため アが正しい。
イ ×4—5 が別成分であることに引きずられ 1 と 3 も非連結と誤認した誤りで、実際は 1—2—3 でつながっている。
ウ ×visited による訪問管理で各ノードは 1 回しか push されないため探索は必ず停止する。無限ループとした誤りである。
エ ×添字や辺は正しく定義されており、実行時エラーは発生しない。例外発生とした誤りである。

くわしく

2 点が連結かは『同一の連結成分に属するか』で決まる。深さ優先・幅優先のいずれでも、始点から到達可能なノード集合に終点が含まれるかを調べればよい。

本番での押さえどころ

試験のコツ

連結判定は『始点から終点へたどれる辺の列があるか』だけを見て、無関係な成分は気にしない。

覚え方

『道が 1 本でもつながれば連結』と覚える。

よくある誤り

グラフ内に別の孤立成分(4—5)があると全体が非連結と早合点し、対象 2 点の連結を誤判定するミスが多い。

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