イが正解となる理由は、各実装方法における要素の追加・削除の計算量にあります。
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n個の要素x1,x2,…,xから成る連結リストに対して、新たな要素 xm+1の末尾への追加に要する時間をf(n) とし、末尾の要素x』の削除に要する時間をg(n) とする。n が非常に大きいとき、実装方法 1 と実装方法2におけるf(n)g(n)の挙動として、適切なものはどれか。〔実装方法1〕先頭のセルを指すポインタ型の変数 front だけをもつ。〔実装方法2〕先頭のセルを指すポインタ型の変数 front と、末尾のセルのを指すポインタ型の変数rear を併せもつ。
結論 → 詳細 → 補足 の 3 層構成
イが正解となる理由は、各実装方法における要素の追加・削除の計算量にあります。
実装方法1は、先頭のセルを指すポインタ front のみを持つため、末尾への要素追加や末尾要素の削除には、リストの先頭から末尾までを順番にたどる必要があります。これはリストの要素数nに比例した時間がかかり、計算量はO(n)となります。したがって、f(n)もg(n)もほぼnに比例します。
実装方法2は、先頭のポインタ front に加えて、末尾のセルを指すポインタ rear を持ちます。このrearポインタを利用することで、末尾への要素追加は直接末尾のセルに新しい要素を連結できるため、定数時間O(1)で完了します。末尾要素の削除も、rearポインタから一つ前の要素をたどることで、これも定数時間O(1)で実現できます。したがって、f(n)はほぼ1に比例し、g(n)もほぼ1に比例します。
アは、実装方法2における末尾要素の削除時間がnに比例すると誤っています。実装方法2ではrearポインタがあるため、末尾削除は定数時間で可能です。
ウは、実装方法1における末尾への要素追加時間が1に比例すると誤っています。実装方法1では末尾への追加はリストの走査が必要なため、nに比例します。
エは、実装方法1における末尾への要素追加時間と、実装方法2における末尾要素の削除時間が共にnに比例すると誤っています。実装方法2ではrearポインタにより末尾操作が効率化されます。
解説は Google Gemini に IPA 公式の問題文・公式解答を入力して生成しています。 事実誤認・選択肢の取り違え・最新法令の反映漏れ等を含む可能性があるため、 重要な判断は必ず IPA 公式資料でご確認ください。
最終更新:
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