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Questão de Algoritmos e Estrutura de Dados — Árvores — FUNDATEC 2023

Algoritmos e Estrutura de DadosÁrvores
Código
qq893853
Banca
FUNDATEC
Órgão
IF-RS
Ano
2023
Nível
Superior
Cargo
Professor - Informática: Programação, Estrutura de Dados e Análise de Algoritimos
Sobre árvores de pesquisa binária, analise as assertivas abaixo e assinale a alternativa correta.I. Admitem todas as operações sobre conjuntos dinâmicos, no pior caso, cada operação demora um tempo 1(n) em uma árvore com n elementos.II. As árvores vermelho-preto são uma variante de árvores de pesquisa binária.III. Em uma árvore de pesquisa binária construída aleatoriamente, não há como medir o tempo esperado para cada operação.IV. Uma árvore vermelho-preto é uma árvore de pesquisa balanceada, chamada árvore B.
  1. ATodas as assertivas estão corretas.
  2. BTodas as assertivas estão incorretas.
  3. CApenas a assertiva I está correta.
  4. DApenas as assertivas I e II estão corretas.
  5. EApenas as assertivas III e IV estão corretas.
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GabaritoD — Apenas as assertivas I e II estão corretas.

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Árvores de pesquisa binária

Gabarito: letra D. Apenas as assertivas I e II estão corretas. Em árvores binárias de busca (BST), no pior caso (árvore degenerada) as operações têm complexidade O(n), e as árvores vermelho-preto são uma variante balanceada de BST. As assertivas III e IV são falsas.

Item

Afirmação

Correção

Justificativa

I

Admitem todas as operações sobre conjuntos dinâmicos, no pior caso, cada operação demora um tempo O(n) em uma árvore com n elementos.

✅ Correta

Em BST degenerada (lista ligada), operações têm complexidade O(n).

II

As árvores vermelho-preto são uma variante de árvores de pesquisa binária.

✅ Correta

São BSTs com balanceamento aproximado, garantindo O(log n) no pior caso.

III

Em uma árvore de pesquisa binária construída aleatoriamente, não há como medir o tempo esperado para cada operação.

❌ Incorreta

O tempo esperado é O(log n), resultado conhecido da análise de algoritmos.

IV

Uma árvore vermelho-preto é uma árvore de pesquisa balanceada, chamada árvore B.

❌ Incorreta

Árvore vermelho-preto é diferente de árvore B (B-tree), que possui múltiplas chaves por nó.

Árvores de pesquisa binária
  • 1BST (binária de busca)
    • Operações O(n) no pior caso
    • Tempo esperado O(log n)
  • 2Variantes balanceadas
    • Rubro-negra (RB)
      • O(log n) no pior caso
    • Árvore B
      • Não é RB
      • Múltiplas chaves por nó
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Item I — ✅ Correto

Árvores de pesquisa binária suportam operações de conjuntos dinâmicos (busca, inserção, remoção). No pior caso, quando a árvore é degenerada (semelhante a uma lista ligada), cada operação tem complexidade O(n), onde n é o número de elementos. A assertiva menciona "tempo 1(n)", que interpretamos como O(n) ou tempo linear. Portanto, correta.

Item II — ✅ Correto

Árvores vermelho-preto são, de fato, uma variante de árvores de pesquisa binária. Elas são balanceadas de forma aproximada, garantindo que as operações tenham complexidade O(log n) no pior caso, mas mantêm a estrutura básica de uma BST (cada nó tem dois filhos, segue a propriedade de ordenação).

Item III — ❌ Incorreto

Para uma árvore de pesquisa binária construída aleatoriamente, o tempo esperado para cada operação (busca, inserção, remoção) é O(log n). Esse resultado é bem conhecido na análise de algoritmos, baseado na altura esperada de uma BST aleatória. A assertiva afirma que "não há como medir", o que é falso.

Item IV — ❌ Incorreto

Uma árvore vermelho-preto é uma árvore de pesquisa balanceada, mas não é chamada de "árvore B". Árvores B (B-trees) são uma estrutura diferente, usada principalmente em sistemas de arquivos e bancos de dados, com múltiplas chaves por nó. A assertiva confunde os dois conceitos.

Gabarito: letra D

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