平成27年度秋期試験 基本情報技術者 午前問解説(問6~問10)

この記事は2015年12月24日に書かれたものです。内容が古い可能性がありますのでご注意ください。


基本情報技術者試験

IT関係の仕事に就くまたは就いているのならば、ぜひ取っておきたい資格が基本情報技術者試験です。今回は平成27年秋季試験について解説していきます。問題に関しては情報処理技術者試験のページからダウンロードしてください。

問6 配列Aが図2の状態のとき,図1の流れ図を実行すると,配列Bが図3の状態になった。図1のaに入れるべき操作はどれか。ここで,配列A,Bの要素をそれぞれA(i,j),B(i,j)とする。

問6

図2と図3を比較すると「*」の値がすべて90度右に回転していることがわかります。例として黄色い「*」の変化を追っていきます。配列AではA(0,6)です。処理実行後となる配列BではB(6,7)です。その他の「*」についても同様に配列Aと配列Bの対応をいくつか考えてみます。すると、90度右回転する処理を実行前のiとjで実行後を表すと「A(i,j)⇒B(j,7-i)」となっていることがわかります。図1のフローチャートはiとjのそれぞれ1から7まで網羅する処理となっているので、aに入る処理で先ほど導いた「A(i,j)⇒B(j,7-i)」を実行すれば、配列Aのすべての要素が配列Bになることになります。よって正解は(エ)です。

問7 整列アルゴリズムの一つであるクイックソートの記述として,適切なものはどれか。

(ア) 対象集合から基準となる要素を選び,これよりも大きい要素の集合と小さい要素の集合に分割する。この操作を繰り返すことによって,整列を行う。

(イ) 対象集合から最も小さい要素を順次取り出して,整列を行う。

(ウ) 対象集合から要素を順次取り出し,それまでに取り出した要素の集合に順序関係を保つよう挿入して,整列を行う。

(エ) 隣り合う要素を比較し,逆順であれば交換して,整列を行う。

(ア)はクイックソートの説明です。(イ)は選択ソートの説明です。(ウ)はマージソートの説明です。(エ)はバブルソートの説明です。よって正解は(ア)です。ソートに関しては、午後のアルゴリズム問題にも出題されることがあるので、暗記ではなく処理をフローチャートで書けるようになりましょう。

問8 自然数nに対して、次のとおり再帰的に定義される関数f(n)を考える。f(5)の値はどれか。

f(n): n<=1 then return 1 else return n + f(n-1)

再帰呼び出しの問題です。時間的に余裕があればしっかりと書き出して正解しましょう。nに5を入れて計算していきます。

問8_2

よって正解は(ウ)です。

問9 50MIPSのプロセッサの平均命令実行時間は幾らか。

MIPSとは、毎秒何百万回の命令を実行できるかを表した値です。そのため、50MIPSとは、一秒間に50000000(50百万回)の命令を実行できることになります。そのことから問題で問われている命令の実行時間は「1/50000000」となります。

1 ÷ 50000000 = 1 ÷ (0.5 × 10の8乗) = 2 ÷ 10の8乗 = 2 × 10の-8乗 = 2 × 10 ×
10の-9乗

よって答えは、(ア)です。単位についてはしっかりと覚えておきましょう。よく使うものを下記に並べておきます。

問9

問10 キャッシュメモリをもつメモリシステムにおいて,平均メモリアクセス時間が増加する原因となるものはどれか。

(ア) キャッシュメモリへのアクセス時間の減少

(イ) ヒット率の低下

(ウ) ミスペナルティの現象

(エ) ミス率の低下

キャッシュメモリについてです。キャッシュメモリとは、CPUと補助記憶装置(ハードディスク等)の速度差を埋めるためのものです。CPUは補助記憶装置からデータを取り出すよりも高速に処理を進めることが可能です。そのため、補助記憶装置からデータを取り出すのがもっと早ければ仕事が速く片付くのに!という状況が発生します。そこで、それを改善するために主記憶装置であるキャッシュメモリが存在します。キャッシュメモリはハードディスクに比べて、容量が小さいかつ電源供給なしではデータを保存しておくことができません(不揮発性)。しかし、ハードディスクに比べてかなり高速です。そこによく使うものをおいておくことで、遅いハードディスクへデータを取りにいく必要がなくなるため、処理速度が向上します。ヒット率とはキャッシュメモリに使用するデータが存在する確率、ミス率とはキャッシュメモリに使用するデータが存在しない確率です。そのことから、アクセス時間が増加するということは、メモリへのアクセス時間の増加またはヒット率の低下(ミス率の増加)が起こる必要があります。よって正解は(イ)です。

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