Sem II (Program I) - N9

Question 1

Зачем используется стек при поиске в глубину?

Answer 1

Чтобы сохранять порядок узлов вдоль пути.

Question 2

Wann gilt ein Binärbaum als sortiert?

Answer 2

Бинарное дерево считается отсортированным, если:
- Все узлы в левом поддереве узла меньше самого узла.
- Все узлы в правом поддереве узла больше самого узла.

Question 3

Как вставить узел в отсортированное бинарное дерево?

Answer 3

Алгоритм решает на каждом узле, куда вставлять новый узел - слева или справа:

- Если значение меньше, проверить, есть ли место слева. Если да, вставить слева. В противном случае продолжить поиск в левом поддереве.
- Если значение больше, действовать аналогично с правой стороны.
- Если значение равно, узел не вставляется, и выводится сообщение об ошибке.

Question 4

Was passiert, wenn der Baum leer ist?

Answer 4

Новый узел вставляется в качестве корня.

Question 5

Was ist der Unterschied zwischen Preorder-, Inorder- und Postorder-Durchlauf in binären Bäumen?

Answer 5

Preorder: Корень → левое поддерево → правое поддерево
Inorder: левое поддерево → корень → правое поддерево
Postorder: левое поддерево → правое поддерево → корень

Question 6

Wie wird ein Preorder-Durchlauf in Java implementiert?

Answer 6

public void preorder() {    
    rekPreorder(root); 
}

private void rekPreorder(BinNode k) {
    if (k != null) {
        tuWas(k.inhalt);  
        rekPreorder(k.links);  
        rekPreorder(k.rechts);  
    } 
}

Question 7

Welche Schritte sind beim Postorder-Durchlauf erforderlich?

Answer 7

- Обойти левое поддерево
- Обойти правое поддерево
- Посетить корень

Question 8

Чем поиск в ширину (Levelorder) отличается от других обходов?

Answer 8

Поиск в ширину проходит дерево уровень за уровнем (слой за слоем), в то время как другие обходы являются рекурсивными и учитывают порядок корня и поддеревьев в зависимости от метода.

Question 9

Wie könnte die Breitensuche in Java implementiert werden?

Answer 9

Поиск в ширину требует очереди для промежуточного хранения узлов текущего уровня:
- Вставить узлы текущего уровня в очередь.
- Последовательно вставлять дочерние узлы каждого узла в очередь.
- Повторять, пока не будут пройдены все уровни.

Question 10

Welche praktische Anwendung hat die Breitensuche in Bäumen?

Answer 10

- Поиск в игровых деревьях (например, шахматы, шашки).
- Нахождение следующего игрового хода или выигрышной позиции за наименьшее количество ходов.
- Стратегии поиска с ограничением глубины для оптимизации.

Question 11

Warum ist es wichtig, sich in der Breitensuche die Knoten einer Ebene zu merken?

Answer 11

Чтобы узлы могли быть пройдены в упорядоченном порядке (слева направо), их необходимо сохранить в очереди перед рассмотрением следующего уровня.

Question 12

Wie wird ein Blattknoten aus einem sortierten Binärbaum entfernt?

Answer 12

- Найти узел, который нужно удалить.
- Удалить узел и установить указатель родительского узла в null.

Question 13

Wozu wird die Datenstruktur Baum verwendet?

Answer 13

Деревья используются для отображения иерархических структур в наборах данных, например, деревья решений, деревья вывода и структуры баз данных.

Question 14

Какой уровень доступа (видимости) к классу двоичных узлов вы порекомендуете?

Answer 14

Видимость класса должна быть ограничена (например, private или protected), чтобы избежать прямого доступа к данным узла и защитить структуру данных.

Question 15

Как можно обойти дерево(3 варианта)?

Answer 15

Tiefensuche: Preorder, Inorder, Postorder
Breitensuche

Question 16

Was ist der Unterschied zwischen Tiefen- und Breitensuche?

Answer 16

Поиск в глубину: Проходит по узлам вдоль одного пути до конца, прежде чем исследовать другие пути.
Поиск в ширину: Проходит по узлам уровень за уровнем.

Question 17

Wie kann man Tiefen- und Breitensuche auf Bäumen in Java implementieren?

Answer 17

Поиск в глубину: Рекурсивная реализация, которая обращается к левому и правому поддеревьям.
Поиск в ширину: Использование очереди (Queue) для последовательного посещения узлов одного уровня

Question 18

Легче ли вставить или удалить узел в отсортированном двоичном дереве?

Answer 18

Вставка обычно проще, так как требует только поиска правильной позиции. Удаление может быть сложнее, особенно когда удаляемый узел имеет два дочерних узла.

Question 19

Blatt (Terminalknoten)

Answer 19

Knoten ohne Kinder

Question 20

innerer Knoten

Answer 20

ein Knoten mit mind. einem Kind

Question 21

Höhe (Tiefe) des Baumes

Answer 21

max. (Kanten-)Entfernung von Wurzel bis zum Blatt

Question 22

Tiefe (Level) eines Knoten

Answer 22

seine Entfernung zur Wurzel (Tiefe der Wurzel = 0)

Question 23

Binärbaum

Answer 23

Baum, bei dem jeder Knoten max. zwei Kindknoten hat

Question 25

Was ist eine Wrapper-Klasse?

Answer 25

Класс-обертка служит для преобразования простых типов данных в объекты.

Question 26

Welche Wrapper-Klassen bietet das Paket java.lang?

Answer 26

Классы Integer, Float, Double, Byte, Short, Long и Void.

Question 27

Wie wandelt man einen String in einen int mit einer Wrapper-Klasse um?

Answer 27

String s1 = "100";
int i = Integer.parseInt(s1);

Question 28

Как упаковать простые типы данных в объект-обертку?

Answer 28

Mit dem new-Operator: Integer i1 = new Integer(1);
Mit der Methode valueOf(): Integer i2 = Integer.valueOf(2);

Question 29

Как распаковать значение объекта-обертки?

Answer 29

Mit Methoden wie intValue(), floatValue(), doubleValue() usw.
~~~
Integer i1 = Integer.valueOf(10);
int wert = i1.intValue();
~~~

Question 30

Warum sind Wrapper-Objekte unveränderlich?

Answer 30

Классы-обертки объявлены как final, поэтому значение объекта не может быть изменено напрямую. Изменения требуют создания нового объекта.
~~~
Integer io = Integer.valueOf(12);
int wert = io.intValue();
io = Integer.valueOf(wert + 1);
~~~

Question 31

Что такое автоупаковка и автораспаковка?

Answer 31

Автоупаковка: Автоматическое преобразование простого типа данных в объект-обертку.
Пример: Integer i = 10;
Автораспаковка: Автоматическая распаковка объекта-обертки в простой тип данных.
Пример: int wert = i;

Question 32

**Как работает интерфейс Comparable<T> в классах-обертках?**</T>

Answer 32

Все числовые классы-обертки (например, Integer, Float), а также Character и Boolean реализуют интерфейс Comparable. Он позволяет сравнивать объекты с помощью метода compareTo().
~~~
Integer i1 = Integer.valueOf(10);
Integer i2 = Integer.valueOf(20);
int result = i1.compareTo(i2); // -1, потому что 10 < 20
~~~

Question 33

Какие преимущества имеет автоупаковка/автораспаковка?

Answer 33

Это позволяет обращаться с простыми типами данных как с объектами, что облегчает их использование в методах, ожидающих ссылки в качестве параметров.

Question 34

Почему простые типы данных быстрее, чем классы-обертки?

Answer 34

Прямая адресация: при использовании простых типов данных процессор может напрямую обращаться к памяти.
Прямая поддержка: операции, такие как сложение и умножение, напрямую поддерживаются процессором, в то время как объекты-обертки требуют дополнительных ссылок.

Question 35

Как преобразовать значение типа double в объект Double?

Answer 35

С помощью автоупаковки: Double dObj = 2.1;

Question 36

Как преобразовать объект Double в значение типа double?

Answer 36

С помощью автораспаковки: double d = dObj;

Question 37

Что такое автоупаковка?

Answer 37

Автоматическое преобразование примитивного типа в соответствующий объект-обертку.

Question 38

Что такое автораспаковка?

Answer 38

Автоматическое преобразование объекта-обертки в соответствующий примитивный тип.

Question 39

Каковы преимущества и недостатки автоупаковки?

Answer 39

Преимущества: Повышает читаемость и уменьшает шаблонный код.
Недостатки: Может привести к проблемам с производительностью, так как используются объекты вместо примитивных типов.

Question 40

Каковы преимущества и недостатки автораспаковки?

Answer 40

Преимущества: Повышает читаемость и уменьшает шаблонный код.
Недостатки: Может привести к проблемам с производительностью, так как используются объекты вместо примитивных типов.

Question 41

Что такое обобщенный класс?

Answer 41

Класс, который **определяется с одним или несколькими параметрами типа (например, <T>), что делает тип данных гибким.**</T>

Question 42

Как выглядит объявление обобщенного класса?

Answer 42

public class Punkt<T> {
    private T x;
    private T y;

    public Punkt(T x, T y) {
        this.x = x;
        this.y = y;
    }
}

Question 43

Как можно создать экземпляры обобщенного класса с разными типами?

Answer 43

Punkt<Integer> p1 = new Punkt<>(1, 2);
Punkt<Double> p2 = new Punkt<>(1.0, 2.0);
Punkt<Float> p3 = new Punkt<>(1.0f, 2.0f);

Question 44

В чем преимущество обобщенных классов?

Answer 44

Гибкость при использовании различных типов и избежание преобразований типов.

Question 45

Что такое “параметризованные классы”?

Answer 45

Экземпляр обобщенного класса, для которого указан конкретный тип, например Punkt<Integer> или Punkt<Double>.</Double></Integer>

Question 46

Почему простые типы вроде int нельзя использовать напрямую как параметры типа?

Answer 46

Обобщенные классы принимают только ссылочные типы, например Integer, Double, так как примитивные типы не являются объектами.

Question 47

Что такое обобщенный метод?

Answer 47

Метод, который имеет собственный параметр типа, например:

public static <T> void swap(Punkt<T> p1, Punkt<T> p2) {
    T tempX = p1.getX();
    p1.setX(p2.getX());
    p2.setX(tempX);
}

Question 48

Чем отличаются обобщенные методы экземпляра от обобщенных методов класса?Чем отличаются обобщенные методы экземпляра от обобщенных методов класса?

Answer 48

Методы экземпляра используют параметр типа класса, в то время как методы класса объявляют собственные параметры типа.

Question 49

Что такое “ограниченные параметры типа”?

Answer 49

Параметры типа, которые ограничены определенными классами или интерфейсами
~~~
public class PunktGen<T> { ... }</T>

~~~

Question 50

Почему ограничение типов имеет смысл?

Answer 50

Это позволяет использовать специфические функциональные возможности, например, сравнение числовых значений через equals().