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Questões de Algoritmos e Estrutura de Dados da FUNDATEC

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Um professor apresenta aos alunos dois cenários durante uma aula prática sobre estruturas de dados. Cenário 1: O sistema de suporte técnico da instituição deve atender os chamados na ordem em que foram abertos, garantindo que o primeiro chamado registrado seja o primeiro a ser atendido. Cenário 2: O editor de textos interno deve permitir que o usuário desfaça suas ações na ordem inversa em que foram realizadas, ou seja, a última ação executada deve ser a primeira a ser desfeita. Considerando os fundamentos de estruturas de dados, assinale a alternativa correta.

A O cenário 1 é melhor atendido por uma pilha, pois sua política LIFO garante que o chamado mais recente seja atendido primeiro, reduzindo o tempo de espera. O cenário 2 é melhor atendido por uma fila, pois sua política FIFO preserva a ordem cronológica das ações realizadas pelo usuário no editor.
B Ambos os cenários são melhor atendidos por filas, pois a política FIFO garante ordenação cronológica tanto para o atendimento de chamados quanto para o desfazimento de ações, sendo a fila a estrutura mais versátil para problemas que envolvem sequenciamento de operações em sistemas computacionais.
C O cenário 1 é melhor atendido por uma fila, cuja política FIFO garante que o primeiro chamado registrado seja o primeiro atendido. O cenário 2 é melhor atendido por uma pilha, cuja política LIFO garante que a última ação realizada seja a primeira a ser desfeita, correspondendo exatamente ao comportamento esperado em cada situação.
D O cenário 1 é melhor atendido por uma pilha com política FIFO, que processa os elementos na ordem de chegada, enquanto o cenário 2 é melhor atendido por uma fila com política LIFO, que inverte a ordem de processamento, sendo ambas estruturas lineares amplamente utilizadas em sistemas de tempo real.
E Ambos os cenários são melhor atendidos por pilhas, pois a política LIFO é mais eficiente computacionalmente do que a política FIFO, exigindo menor número de operações de acesso à memória, sendo indicada tanto para sistemas de atendimento por ordem de chegada quanto para mecanismos de desfazimento de ações.

Considerando a notação Big-O e o comportamento dos principais algoritmos de busca e ordenação, assinale a alternativa que apresenta, correta e respectivamente, a descrição da complexidade e das características do algoritmo Merge Sort.

A Possui complexidade O(n²) no pior caso e opera sem necessidade de memória auxiliar adicional.
B Possui complexidade O(n log n) no pior caso e não requer memória auxiliar por operar diretamente sobre o vetor original.
C Possui complexidade O(log n) no pior caso por dividir o conjunto de dados recursivamente ao meio a cada iteração.
D Possui complexidade O(n log n) apenas no melhor caso, degradando para O(n²) no caso médio quando o conjunto de dados está parcialmente ordenado.
E Possui complexidade O(n log n) no pior caso, utiliza divisão e conquista e requer memória auxiliar proporcional ao tamanho da entrada.

Considere o seguinte vetor de inteiros: V = {8, 3, 7, 4, 9, 2}. Suponha que o algoritmo Quicksort seja aplicado a esse vetor utilizando a seguinte estratégia: • o pivô é sempre o primeiro elemento do subvetor; • a partição organiza os elementos de forma que valores menores que o pivô fiquem à esquerda e valores maiores fiquem à direita. Após a primeira operação de partição, qual será a posição final do pivô no vetor? Considere o algoritmo de partição de Lomuto, onde o pivô é o primeiro elemento e, ao final da partição, o pivô é posicionado entre os elementos menores e maiores.

A Posição 1.
B Posição 2.
C Posição 3.
D Posição 4.
E Posição 5.

Sobre algoritmos de ordenação, assinale a alternativa que apresenta, respectivamente, a definição do conceito de “estabilidade” e o algoritmo que NÃO é estável em sua implementação padrão.

A Estabilidade significa que o algoritmo mantém a ordem relativa de elementos com chaves iguais. A ordenação por seleção não é estável.
B Estabilidade refere-se à capacidade de ordenar strings e números simultaneamente. A ordenação por bolha não é estável.
C Estabilidade garante que o algoritmo termine em tempo linear. A ordenação por inserção não é estável.
D Estabilidade significa que o algoritmo não utiliza memória extra. A ordenação por seleção não é estável.
E Estabilidade é a propriedade de ordenar elementos em ordem decrescente. A ordenação por inserção não é estável.

Para que a Busca Binária seja aplicada com sucesso em um vetor, qual pré-requisito é obrigatório e qual é a sua complexidade de tempo no pior caso?

A O vetor deve estar desordenado; O(n).
B O vetor deve estar ordenado; O(log n).
C O vetor deve conter apenas números inteiros; O(log n).
D O vetor deve ser dinâmico; O(n 2 ).
E O vetor deve possuir tamanho par; O(n).

Um algoritmo de busca sequencial em um vetor de n elementos possui uma complexidade de tempo, no pior caso, de O(n). Se um algoritmo de ordenação por seleção (Selection Sort) for aplicado a esse mesmo vetor, qual será a sua complexidade de tempo no pior caso?

A O(log n)
B O(n)
C O(n log n)
D O(n 2 )
E O(2 n )

Em uma árvore binária de busca, para qualquer nó N :

A Não existe relação entre os valores.
B Todos os elementos à direita são menores que N.
C Todos os elementos à esquerda são maiores que N.
D Todos os elementos da árvore possuem o mesmo valor.
E Todos os elementos à esquerda são menores que N e os da direita maiores.

Qual princípio define o funcionamento de uma pilha em estruturas de dados?

A FIFO (First In, First Out).
B Acesso aleatório em qualquer posição.
C Ordenação automática por chave.
D LIFO (Last In, First Out).

Sobre divisão e conquista, memoização e programação dinâmica, assinale a alternativa correta.

A Sempre que um algoritmo recursivo apresenta subproblemas sobrepostos, a estratégia adequada é divisão e conquista, pois a independência entre subproblemas evita recomputações.
B A memoização é uma abordagem iterativa de baixo para cima: percorre todos os subproblemas em ordem crescente de tamanho, armazenando cada resultado sequencialmente em tabela antes de resolver qualquer subproblema de tamanho maior.
C A tabulação resolve, de forma iterativa, apenas os subproblemas que seriam efetivamente alcançados pela versão recursiva do mesmo algoritmo, evitando computações desnecessárias com estados inatingíveis
D Divisão e conquista e programação dinâmica são estratégias equivalentes: ambas subdividem o problema em partes menores, resolvem cada parte e combinam os resultados — a diferença é apenas notacional, não algorítmica.
E A memoização é uma estratégia top-down: aplicada a algoritmos recursivos, armazena o resultado de cada subproblema na primeira vez que é calculado, reutilizando-o em chamadas subsequentes; a tabulação é bottom-up e preenche a tabela iterativamente em ordem crescente de tamanho de subproblema.