Binärer Suchbaum (BST)

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Questions and Answers

Welche der folgenden Aussagen beschreibt am besten die grundlegende Eigenschaft eines binären Suchbaums (BST)?

  • Jeder Knoten hat höchstens zwei Kinder, wobei die Werte im linken und rechten Teilbaum gleich dem Wert des Knotens sind.
  • Jeder Knoten hat höchstens drei Kinder, wobei die Werte im linken Teilbaum größer und im rechten Teilbaum kleiner sind als der Wert des Knotens.
  • Jeder Knoten hat höchstens zwei Kinder, wobei die Werte im linken Teilbaum kleiner und im rechten Teilbaum größer sind als der Wert des Knotens. (correct)
  • Jeder Knoten hat eine beliebige Anzahl von Kindern, wobei die Werte in den Teilbäumen ungeordnet sind.

Welche der folgenden Operationen profitiert nicht von der logarithmischen Laufzeitkomplexität (O(log n)) in einem ausgeglichenen binären Suchbaum?

  • Das Durchlaufen aller Knoten im Baum, um sie auszugeben. (correct)
  • Das Einfügen eines neuen Knotens.
  • Das Löschen eines vorhandenen Knotens.
  • Das Auffinden des kleinsten Elements im Baum.

Wenn die Zahlen 50, 30, 70, 20, 40, 60, 80 in dieser Reihenfolge in einen leeren binären Suchbaum eingefügt werden, welcher Wert befindet sich dann in der Wurzel des Baums?

  • 80
  • 50 (correct)
  • 30
  • 70

In dem binären Suchbaum, der durch das Einfügen der Zahlen 50, 30, 70, 20, 40, 60, 80 entstanden ist, welches Element wäre das linke Kind des Knotens mit dem Wert 50?

<p>30 (A)</p> Signup and view all the answers

Welche der folgenden Aussagen ist kein Vorteil der Verwendung eines binären Suchbaums?

<p>Garantierte konstante Zugriffszeit auf alle Elemente. (B)</p> Signup and view all the answers

Welche Bedingung muss erfüllt sein, damit ein binärer Baum als binärer Suchbaum (BST) gilt?

<p>Der linke Teilbaum eines Knotens enthält nur Knoten mit kleineren Werten und der rechte Teilbaum nur Knoten mit größeren Werten. (D)</p> Signup and view all the answers

Welche Auswirkung hat das Einfügen einer bereits existierenden Zahl in einen binären Suchbaum?

<p>Die Zahl wird ignoriert und nicht eingefügt. (B)</p> Signup and view all the answers

Was ist die wahrscheinliche Auswirkung einer stark unausgeglichenen Baumstruktur auf die Suchzeit in einem binären Suchbaum?

<p>Sie verschlechtert die Suchzeit, da der Baum sich wie eine lineare Liste verhält. (C)</p> Signup and view all the answers

Welche der folgenden Baumstrukturen stellt einen gültigen binären Suchbaum dar, wenn die Wurzel den Wert 42 hat?

<p>Ein linker Knoten mit dem Wert 21 und ein rechter Knoten mit dem Wert 84. (C)</p> Signup and view all the answers

Welche Aussage beschreibt am besten, wann der Aufwand für das Suchen, Einfügen und Löschen in einem binären Suchbaum am geringsten ist?

<p>Wenn der Baum perfekt ausgeglichen ist. (B)</p> Signup and view all the answers

Was ist der Hauptunterschied zwischen einem binären Suchbaum und einem allgemeinen binären Baum?

<p>Binäre Suchbäume haben eine definierte Anordnung der Knotenwerte. (A)</p> Signup and view all the answers

Welche der folgenden Aussagen ist nicht korrekt in Bezug auf binäre Suchbäume?

<p>Das Einfügen eines Knotens in einen binären Suchbaum erfordert immer den Besuch jedes Knotens. (D)</p> Signup and view all the answers

Wie beeinflusst die Reihenfolge, in der Elemente in einen binären Suchbaum eingefügt werden, die Struktur des Baums?

<p>Eine vorsortierte Reihenfolge kann zu einem stark unausgeglichenen Baum führen. (C)</p> Signup and view all the answers

Warum sind binäre Suchbäume in Datenbankanwendungen nützlich?

<p>Weil sie eine effiziente Möglichkeit bieten, Daten zu suchen und zu sortieren. (C)</p> Signup and view all the answers

Betrachten Sie einen binären Suchbaum. An welcher Position relativ zu einem gegebenen Knoten findet man seinen Inorder-Nachfolger?

<p>Im rechten Teilbaum des Knotens. (D)</p> Signup and view all the answers

Welche Rolle spielt die Balancierung in binären Suchbäumen?

<p>Sie optimiert die Suchzeit, besonders im Worst-Case-Szenario. (D)</p> Signup and view all the answers

Was passiert, wenn man versucht, einen Knoten mit einem Wert zu löschen, der im binären Suchbaum nicht vorhanden ist?

<p>Die Löschoperation hat keine Auswirkung. (A)</p> Signup and view all the answers

Warum ist es wichtig, die Höhe eines binären Suchbaums niedrig zu halten?

<p>Um die Such-, Einfüge- und Löschoperationen zu beschleunigen. (B)</p> Signup and view all the answers

Wie kann ein binärer Suchbaum verwendet werden, um eine sortierte Liste von Elementen zu erstellen?

<p>Durch eine Inorder-Traversierung des Baums. (D)</p> Signup and view all the answers

In welchen Fällen wäre ein binärer Suchbaum nicht die geeignetste Datenstruktur?

<p>Wenn die Daten bereits sortiert sind und selten Änderungen erfahren. (A)</p> Signup and view all the answers

Flashcards

Was ist ein Baum?

Eine nicht-lineare Datenstruktur, bei der Elemente hierarchisch angeordnet sind.

Was ist eine Eigenschaft eines binären Baums?

Jeder Knoten hat maximal zwei Kinder.

Wie sind die Werte in einem binären Suchbaum (BST) angeordnet?

Werte im linken Teilbaum sind kleiner, im rechten größer als der aktuelle Knoten.

Was ist ein binärer Suchbaum?

Eine Baumstruktur, optimiert für schnelles Suchen, Einfügen und Löschen von Daten.

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Beispiel für BST-Einfügung?

50, 30, 70, 20, 40, 60, 80 in einen binären Suchbaum einfügen.

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Wie ist die Zeitkomplexität für Suchen in einem BST?

O(log n) im besten Fall.

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Wo werden binäre Suchbäume eingesetzt?

Datenbanken und Suchalgorithmen.

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Study Notes

  • Nicht-lineare Datenstrukturen umfassen Bäume, wobei der binäre Suchbaum (BST) ein typisches Beispiel ist.

Binärer Suchbaum (BST)

  • Jeder Knoten hat höchstens zwei Kindknoten.
  • Alle Knoten im linken Teilbaum eines Knotens haben kleinere Werte als der Knoten selbst.
  • Alle Knoten im rechten Teilbaum haben größere Werte als der Knoten selbst.

Beispiel für das Einfügen von Zahlen in einen BST

  • Die Zahlen 50, 30, 70, 20, 40, 60, 80 werden in einen binären Suchbaum eingefügt.
  • 30 ist kleiner als 50, daher wird 30 im linken Teilbaum von 50 eingefügt.
  • 70 ist größer als 50, daher wird 70 im rechten Teilbaum von 50 eingefügt.
  • Dieses Prinzip gilt rekursiv für alle Knoten.
  • Binäre Suchbäume ermöglichen effiziente Such-, Einfüge- und Löschoperationen mit einer Zeitkomplexität von O(log n) im besten Fall.
  • Dies macht sie nützlich für Datenbanken und Suchalgorithmen.

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