Μετάβαση στο περιεχόμενο

Παράλληλοι Αλγόριθμοι — Ιούνιος 2024

Η μεταγραφή προέρχεται από τα στιγμιότυπα του ηλεκτρονικού διαγωνίσματος Ιουνίου 2024 και τη φωτογραφία IMG_2270.jpg.

2024-06-25_224917.png

Ερώτηση 1 / 20 (Συμπλήρωση Κενών (Αυστηρή Ταυτοποίηση) — 1 βαθμός)

Πόσα βήματα απαιτούνται για την εκτέλεση του πολλαπλασιασμού διανύσματος με πίνακα στο παρακάτω σχήμα;

[Σχήμα: διάταξη στοιχείων πίνακα σε 4 στήλες (από αριστερά προς τα δεξιά). Στήλη 1 (από κάτω προς τα πάνω): a11, a12, a13, a14. Στήλη 2: a21, a22, a23, a24. Στήλη 3: a31, a32, a33, a34. Στήλη 4: a41, a42, a43, a44. Κάθε επόμενη στήλη ξεκινά μία θέση πιο ψηλά. Κάτω από κάθε στήλη υπάρχει βέλος που δείχνει σε ένα πράσινο ορθογώνιο· τα 4 ορθογώνια φέρουν την ετικέτα "x4x3x2x1" στα αριστερά τους.]

ΠΡΟΣΟΧΗ: πληκτρολογήστε μόνο τη ζητούμενη αριθμητική τιμή χωρίς κενά - σε κάθε άλλη περίπτωση (όπως π.χ., παράθεση κενών ή συμβόλων ή σχολίων ή κάθε μορφής επεξηγήσεων που ΔΕΝ ζητούνται) η απάντηση δεν θα ληφθεί υπόψιν

Πλήθος βημάτων = ______________

Σημείωση: η φωτογραφία περιέχει χειρόγραφες απαντήσεις φοιτητή.

Screenshot_7.png

Ερώτηση 7 / 20 (Συμπλήρωση Κενών (Αυστηρή Ταυτοποίηση) — 1 βαθμός)

Κανένας αλγόριθμος δεν μπορεί να πραγματοποιήσει snakelike ταξινόμηση σε διδιάστατο πλέγμα (mesh) διαστάσεων \(N \times N\) σε λιγότερα από \(L\) βήματα.

ΠΡΟΣΟΧΗ: πληκτρολογήστε μόνον τη ζητούμενη τιμή με λατινικούς χαρακτήρες, χωρίς κενά - σε κάθε άλλη περίπτωση (όπως π.χ. παράθεση κενών ή συμβόλων ή σχολίων ή κάθε μορφής επεξηγήσεων που ΔΕΝ ζητούνται) η απάντηση δεν θα ληφθεί υπόψιν

\(L =\) ________

Screenshot_2024-06-25_190101.png

Ερώτηση 7 / 20 (Πολλαπλής Επιλογής (Πολλαπλές Απαντήσεις) — 0.99 βαθμοί)

Ποιες ιδιότητες πρέπει να έχει ένα γράφημα για να είναι δέντρο;

  • [ ] Να μην περιέχει κύκλο
  • [ ] Να είναι συνεκτικό
  • [ ] Να είναι μη κατευθυνόμενο
  • [ ] Να περιέχει κύκλο
  • [ ] Να μην είναι συνεκτικό
  • [ ] Να είναι κατευθυνόμενο
  • [ ] Να έχει ρίζα
  • [ ] Να έχει φύλλα

Σημείωση: η φωτογραφία περιέχει χειρόγραφες απαντήσεις φοιτητή.

Screenshot_from_2024-06-25_14-35-33.png

Ερώτηση 19 / 20 (Συμπλήρωση Κενών (Αυστηρή Ταυτοποίηση)) — 1 βαθμός

Δώστε αριθμητική τιμή για τη διάμετρο του παρακάτω δικτύου/γραφήματος.

[Σχήμα: δενδρική δομή με ρίζα στην κορυφή, κλαδιά προς τα κάτω και κόκκινους κόμβους· στο κάτω άκρο σειρά ορθογώνιων κουτιών. Το πλήθος των κόμβων δεν διακρίνεται με βεβαιότητα.]

[πεδίο απάντησης (συμπλήρωση κενού)]

Σημείωση: στο πεδίο απάντησης της εικόνας υπάρχει τιμή που έχει γράψει φοιτητής· δεν μεταγράφηκε.

Screenshot_from_2024-06-25_14-47-21.png

Ποια είναι η διάμετρος του γραφήματος του σχήματος;

[Σχήμα: κόμβοι A, B, C, D σε γραμμή, με ακμές A–B, B–C και C–D. Ο κόμβος D συνδέεται με τους κόμβους E, F, n και G. Μεταξύ των E, F, n και G υπάρχουν ακμές, και η ακμή ανάμεσα στους κόμβους n και G φέρει τις τελείες «...». Η αγκύλη κάτω από τους κόμβους E, F, n, G φέρει την ετικέτα «Πλήρες γράφημα με n κορυφές». Ορισμένες ακμές από το D είναι διακεκομμένες.]

Σημείωση: το γράμμα της ετικέτας του πλήθους κορυφών (n ή η) είναι δυσδιάκριτο στη μικρή εικόνα.

IMG_2270.jpg

Σε πόσα βήματα μπορούν να δρομολογηθούν k μεταθέσεις (όπου k δύναμη του 2) σε γραμμικό πλέγμα με N επεξεργαστές

[Σχήμα: φωτογραφία οθόνης εγγράφου· κάτω από το κείμενο υπάρχει στιγμιότυπο ηλεκτρονικής εξέτασης με μπάρα πλοήγησης ερωτήσεων (1 έως 20) και κουμπιά πλοήγησης] [δυσανάγνωστο: επικεφαλίδα, αριθμός ερώτησης και κείμενο των επιλογών του στιγμιότυπου]

  • [ ] [δυσανάγνωστο: 4 επιλογές απάντησης]

Σημείωση: η φωτογραφία περιέχει χειρόγραφες απαντήσεις φοιτητή.

Screenshot_2024-06-26_143259.png

Θέμα 35ο

Offline αλγόριθμος δρομολόγησης

Ένας offline αλγόριθμος δρομολόγησης Α εκτελείται για ένα-προς-ένα προβλήματα δρομολόγησης σε N x N πλέγμα.

Εξελίσσεται ως εξής:

Φάση 1: αναδιάταξε τα πακέτα σε κάθε στήλη ώστε το πολύ ένα πακέτο σε κάθε γραμμή να έχει προορισμό μία στήλη

Φάση 2: σε κάθε γραμμή δρομολόγησε κάθε πακέτο στη σωστή στήλη

Φάση 3: σε κάθε στήλη δρομολόγησε κάθε πακέτο στη σωστή γραμμή

Ποια από τα παρακάτω στιγμιότυπα αντιστοιχούν σε κάποιο που προκύπτει μετά την εκτέλεση της Φάσης 1 του Α;

  • [ ] Επιλογή 1 (πίνακας):
c1 b3 b2 c4
c3 a2 b4 a4
a3 d2 d1 a1
c2 b1 d4 d3
  • [ ] Επιλογή 2 (πίνακας):
c1 b3 b2 c4
a3 b1 b4 a1
c2 d2 d4 d3
c3 a2 d1 a4
  • [ ] Επιλογή 3 (πίνακας):
c1 b3 b2 c4
c3 b1 d4 d3
c2 a2 d1 a4
a3 d2 b4 a1
  • [ ] Επιλογή 4 (πίνακας):
c1 b3 b2 c4
c2 b1 d4 d3
c3 a2 d1 a4
a3 d2 b4 a1

Σημείωση: η φωτογραφία περιέχει χειρόγραφες απαντήσεις φοιτητή.

2024-06-26_4.51.00_.png

Σημείωση: στο πάνω άκρο της φωτογραφίας φαίνεται το πεδίο «L =» της Ερώτησης 7 (βλ. Screenshot_7.png).

Θέμα 42ο

Carry-Lookahead

Χρησιμοποιείται ο αλγόριθμος Carry-Lookahead για την πρόσθεση δύο αριθμών των N bits. Συμπληρώστε την πρώτη (S-P-G), δεύτερη (CARRY, κρατούμενο) και τελευταία γραμμή (SUM, άθροισμα) του παρακάτω πίνακα.

[Σχήμα: πίνακας με γραμμές S-P-G, CARRY, N1, N2, SUM· τα γράμματα X, Y, Z είναι κόκκινες επισημάνσεις στο στιγμιότυπο]

S-P-G X
CARRY Y
N1 0 1 0 1 1 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0
N2 0 1 1 0 1 0 0 0 0 1 0 1 1 1 0 0
SUM Z
  • [ ] X=S, Y=1, Z=1
  • [ ] X=P, Y=1, Z=0
  • [ ] X=S, Y=0, Z=1
  • [ ] X=G, Y=0, Z=1
  • [ ] X=P, Y=0, Z=0
  • [ ] X=G, Y=1, Z=1

Σημείωση: η φωτογραφία περιέχει χειρόγραφες απαντήσεις φοιτητή.

IMG_2525.png

Θέμα 25ο

Στο γράφημα του σχήματος υπάρχει ταίριασμα (matching) μεγέθους 2.

[Σχήμα: γράφημα με κορυφές v1–v8. Ακμές: v1–v2, v1–v6, v1–v7, v1–v8, v2–v5, v2–v6, v3–v5, v4–v5, v5–v6.]

  • [ ] Σωστό
  • [ ] Λάθος

Σημείωση: η φωτογραφία περιέχει χειρόγραφες απαντήσεις φοιτητή.

Επιπλέον πηγές χωρίς μεταγραφή εδώ (λύσεις → 2024-06.solutions.md, ή διπλότυπες φωτογραφίες της ίδιας σελίδας): Screenshot_from_2024-06-22_16-51-24.png, IMG_0311.png, IMG_2524.png

Λύσεις (🟡 community)

Κατάσταση: 🟡 community Πηγή: φωτογραφία λύσης «Θέμα 7ο» από φοιτητή (προέλευση δεν καταγράφεται)

Προσοχή

Η ερώτηση (πλέγμα 9×9, 7 πακέτα, άπληστος αλγόριθμος δρομολόγησης, επιλογές 4, 3, N, N−2) δεν μεταγράφεται στο 2024-06.md· η διατύπωσή της υπάρχει μόνο στη φωτογραφία της λύσης και δεν έχει επαληθευτεί με το πρωτότυπο. Η απάντηση «3» είναι μία από τις επιλογές· ο υπολογισμός (2/3)·9 − 3 προϋποθέτει √N = 9 (N = 81 επεξεργαστές), το οποίο δεν αναφέρεται ρητά στη φωτογραφία. Ο τύπος (2/3)√N − 3 της φωτογραφίας περιγράφει το μέγεθος ουράς στη χειρότερη περίπτωση, σύμφωνα με το απόσπασμα του βιβλίου που παρατίθεται στη φωτογραφία· η λύση δεν εξηγεί γιατί η τιμή αυτή είναι το ακριβές μέγιστο για τα συγκεκριμένα 7 πακέτα. Παρόμοια ερώτηση για τον greedy αλγόριθμο με άλλες επιλογές (N, 1, 2N/3−1, 2N−2) υπάρχει στο 2020-06.md (ερώτηση 16)· δεν πρόκειται για την ίδια ερώτηση. Η λύση είναι κοινοτική (φωτογραφία φοιτητή)· η αντιστοίχισή της με την εξέταση Ιουνίου 2024 βασίζεται στην ένδειξη «Θέμα 7ο» και δεν επιβεβαιώνεται.

Λύσεις — Παράλληλοι Αλγόριθμοι — Ιούνιος 2024

IMG_2524.png

Θέμα 7ο

Δίνεται 9*9 πλέγμα και 7 πακέτα προς δρομολόγηση με χρήση άπληστου αλγορίθμου δρομολόγησης Ο τύπος είναι \(\frac{2}{3} * \sqrt{N} - 3\).

Δίνεται 9x9 πλέγμα και 7 πακέτα προς δρομολόγηση με χρήση του άπληστου αλγορίθμου δρομολόγησης (greedy routing algorithm). Ποιο είναι το μέγιστο μέγεθος ουράς που μπορεί να σχηματιστεί;

  • [ ] 4
  • [ ] 3
  • [ ] N
  • [ ] N-2

Δηλαδή έχουμε \(\frac{2}{3} * 9 - 3 = 3\).

Although the basic greedy algorithm is optimal in terms of worst-case running time, the maximum queue size can be as large as \(\frac{2}{3}\sqrt{N} - 3\) in the worst case. To see why, consider the routing problem where the packets

Λήμμα 8. Το μέγιστο μέγεθος ουράς κόμβου που δημιουργεί ο άπληστος αλγόριθμος δρομολόγησης σε διδιάστατο πλέγμα επεξεργαστών είναι \(O(\sqrt{N})\).

✔ Επιβεβαίωσε · ✖ Βρήκα λάθος


✖ Βρήκα λάθος στη μεταγραφή