Тест по Computer Science — вопросы

Пусть M — одноленточная детерминированная машина Тьюринга с ленточным алфавитом {blank, 0, 1}, и C обозначает (возможно, бесконечное) вычисление M, начинающееся с пустой ленты

Входными данными для каждой задачи, приведенной ниже, являются M и целое положительное число n

Какая из следующих проблем является разрешимой?

• Вычисление C длится не менее n шагов
• Вычисление C длится не менее n шагов, и M выводит 1 в какой-то момент после n-го шага
• M сканирует не менее n различных квадратов ленты во время вычисления C

Какие из следующих задач будут решаться с помощью алгоритмов за полиномиальное время, если предполагается, что ?

• Дана комбинационная схема с n входами и m выходами и вентилями, где каждый вентиль является либо AND, OR, или NOT, и заданы m значений в качестве выходных данных или определяют, что не является возможным выходным сигналом схемы
• Учитывая n на n матриц A с рациональными числовыми элементами, либо найдите точное значение, обратное для A, либо определите, что не существует. (Предположим, что каждое рациональное число выражается в виде пары целых чисел a/b (), где a и b выражены в двоичной системе счисления)
• Задан ориентированный граф с узлами, пронумерованными , и заданными целыми положительными весами, присвоенными ребрам, либо найдите длину кратчайшего пути от узла 1 до узла n, либо определите, что такого пути не существует. (Здесь длина контура равна сумме длин реберных весов на контуре)

Выходные данные процедуры mystery зависят от используемого метода передачи параметров

  procedure mystery
    a : integer;
    b : integer;
    procedure enigma(x,y)
    begin
      y = y + b;
      x = b + x;
      b = x + b;
      a = y;
    end enigma;
  begin
    a = 2; b = 7;
    enigma(a,b);
    write(a); write(b);
  end mystery;

Предположим, что все параметры передаются по ссылке

Какие из следующих значений выводятся при вызове процедуры mystery?

Сортировка слиянием выполняется путем разделения списка из n чисел пополам, рекурсивной сортировки каждой половины и объединения двух половин

Какая из следующих структур данных позволит выполнить сортировку слиянием за раз?

• Односвязный список
• Двусвязный список
• Массив

Что из перечисленного ниже верно в отношении систем виртуальной памяти, использующих страницы?

• Виртуальное адресное пространство может быть больше объема физической памяти
• Программы должны находиться в оперативной памяти на протяжении всего времени их выполнения
• Страницы соответствуют семантическим характеристикам программы

Из следующих задач, касающихся данного неориентированного графа G, о котором в настоящее время известно, что он разрешим за полиномиальное время?

Для каждого неотрицательного целого числа n пусть  — максимально возможное число областей, на которые плоскость может быть разделена n прямыми линиями

Например, и

Тогда имеет порядок

Предположим, что P(x, y) означает «x является родителем y», а M(x) означает «x — мужчина»

Если F(v, w) равно , каково значение выражения F(v, w)?

Задача о кратчайшем пути для всех пар может быть определена следующим образом

Input

Направленный граф , где

Стоимость для всех , где тогда и только тогда, когда

Definition

длина кратчайшего пути от до для всех

Если нет пути от до , то

Если для всех

Problem

Определить для всех

Алгоритм Флойда-Уоршалла дает решение динамического программирования для определения массива для и по следующим условиям

длина кратчайшего пути от до , для которого все промежуточные узлы на этом пути находятся в (где никакие промежуточные узлы не допускаются, если

Тогда

Алгоритм вычисляет используя рекуррентность по , где начальный шаг задается следующим образом

для и

для всех

Каково время работы алгоритма Флойда-Уоршалла ?

Какой из следующих алгоритмов имеет время выполнения O(n²) в наихудшем случае, но O(nlog(n)) в среднем?