修了試験 2024-07-28実施分 基本情報技術者試験 問4
コンピュータで連立一次方程式の解を求めるのに,式に含まれる未知数の個数の3乗に比例する計算時間が掛かるとする。 あるコンピュータで100元連立一次方程式の解を求めるのに2秒掛かったとすると,その4倍の演算速度をもつコンピュータで1,000元連立一次方程式の解を求めるときの計算時間は何秒か。
正答3
解説
正解は3です。 計算時間が未知数の個数の3乗に比例し、演算速度に反比例することを使う計算問題です。 【計算】 未知数の比は、1,000÷100=10倍です。 計算量の比は、10の3乗=1,000倍です。 同じコンピュータなら、計算時間は2秒×1,000=2,000秒です。 演算速度が4倍なので、計算時間は2,000秒÷4=500秒です。 【選択肢別解説】 1:× 5秒は、計算時間を未知数の1乗に比例させた場合の値(2×10÷4)です。 問題の条件は3乗に比例です。 2:× 50秒は、2乗に比例させた場合の値(2×100÷4)です。 3乗で計算すると計算量は1,000倍になります。 3:○ 3乗に比例する計算量の増加(1,000倍)と、演算速度4倍による短縮(4分の1)を正しく反映した値です。 4:× 5,000秒は、4乗に比例させた場合の値(2×10,000÷4)です。 条件より大きく見積もり過ぎています。 【ポイント】 計算量のオーダが n の3乗なら、n が10倍になると時間は1,000倍になります。 速度が k 倍になれば時間は k 分の1になる点も合わせて押さえます。まとめて解く
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