イが正解となる根拠は、連結リストにおける末尾への追加と削除の計算量にあります。実装方法1のように先頭のポインタ（front）しか持たない連結リストでは、末尾の追加や削除を行う際に、リストの先頭から順にn個の要素をたどる必要があります。したがって、要素数がn個のとき、末尾への追加（f(n)）および末尾の要素の削除（g(n)）には、nに比例する時間がかかります。つまり、f(n) = O(n)、g(n) = O(n)となります。
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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 xn+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。
front→x1→x2→………→xn
〔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。
front→x1→x2→………→xn
rear→
結論 → 詳細 → 補足 の 3 層構成
イが正解となる根拠は、連結リストにおける末尾への追加と削除の計算量にあります。実装方法1のように先頭のポインタ（front）しか持たない連結リストでは、末尾の追加や削除を行う際に、リストの先頭から順にn個の要素をたどる必要があります。したがって、要素数がn個のとき、末尾への追加（f(n)）および末尾の要素の削除（g(n)）には、nに比例する時間がかかります。つまり、f(n) = O(n)、g(n) = O(n)となります。
一方、実装方法2のように、先頭のポインタ（front）と末尾のポインタ（rear）を両方持つ連結リストでは、末尾への追加はrearポインタを直接参照できるため、定数時間（ほぼ1）で完了します。また、末尾の要素の削除も、rearポインタが指す要素の直前の要素をたどる（または、双方向リストであればより効率的に）ことで、定数時間（ほぼ1）で完了します。したがって、f(n) = O(1)、g(n) = O(1)となります。
選択肢アは、実装方法2の挙動が誤りです。実装方法2は末尾の追加・削除が定数時間であるため、「ほぼ1」となりますが、実装方法1は「ほぼnに比例する」が正しいため、全体として誤りです。選択肢ウは、実装方法1の挙動が誤りです。実装方法1は末尾の追加・削除が「ほぼnに比例する」のが正しいため、「ほぼ1」という記述が誤りです。選択肢エは、実装方法1と実装方法2の両方の挙動が誤りです。実装方法1は「ほぼnに比例する」であり、「ほぼ1」ではありません。
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:
検証プロセス・誤り報告フローは 運営透明性レポートで公開しています。
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