これで完璧！基本情報技術者試験・単方向リストの頻出問題10問に挑戦！

1. 基本情報技術者試験の科目Bの試験範囲について

基本情報技術者試験の概要

基本情報技術者試験（FE）は、ITエンジニアに求められる基礎知識とスキルを評価する国家試験です。試験は「科目A」と「科目B」の2つに分かれ、特に科目Bではプログラミングやアルゴリズムに関する問題が出題されます。これらの問題は、主にデータ構造や処理の流れを理解することが求められます。

科目Bにおける単方向リストの出題傾向

科目Bでは、リストや配列といったデータ構造の問題が頻繁に出題されます。単方向リスト（Singly Linked List）は、特に動的なデータ管理を学ぶ上で重要な概念です。主に以下のような問題が出題されます：

• ノードの挿入・削除（先頭、末尾、指定位置への追加や削除）

• リストの探索（特定の値を持つノードの検索）

• リストの長さの計算（ノードの数をカウントする）

• リストの反転や並び替え（データの順序変更）

• ポインタの操作（次のノードを正しく設定できるか）

単方向リストは、配列と異なり可変長のデータ構造であり、メモリを効率的に管理するための基本的な技術の1つです。試験対策として、基本的な操作をしっかり理解しておくことが重要です。

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2. 単方向リストとは

単方向リストの基本概念

単方向リスト（Singly Linked List）は、データ（ノード）を1方向にのみ繋げて管理するデータ構造です。各ノードは以下の2つの情報を持ちます：

1. データ（値）

2. 次のノードへのポインタ（次のデータを指すリンク）

リストの最初のノードを**ヘッド（head）と呼び、最後のノードのポインタはNULL（終端を示す）**になります。

単方向リストの構造

例えば、以下のような単方向リストを考えます。

[10 | *] → [20 | *] → [30 | *] → NULL

• 1つ目のノード（10）は、次のノード（20）を指すポインタを持つ。

• 2つ目のノード（20）は、次のノード（30）を指すポインタを持つ。

• 3つ目のノード（30）は、次のノードがないため、NULLを指す。

単方向リストの特徴

• データの追加・削除が柔軟（配列のように固定サイズではなく、動的に要素を追加できる）

• データのアクセスは順番に行う必要がある（インデックスがないため、線形探索が必要）

• メモリの効率的な利用が可能（必要な分だけメモリを確保できる）

このように、単方向リストはデータを柔軟に管理できるため、さまざまなアルゴリズムやデータ処理に活用されています。

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3. 単方向リストの問題

ここでは、基本情報技術者試験の科目Bで頻出する単方向リストに関する問題10問を紹介します。これらの問題を解くことで、単方向リストの基本操作やアルゴリズムを理解することができます。

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【問題1】 単方向リストのノードの追加（先頭への挿入）

次の擬似コードは、単方向リストに新しいノードを先頭に挿入する処理を実装したものです。以下のコードを実行した場合、リストの先頭ノードの値として正しいものを選びなさい。

▼擬似コード▼

class Node
    value  // ノードの値
    next   // 次のノードへのポインタ

function insertAtHead(head, newValue)
    newNode ← new Node
    newNode.value ← newValue
    newNode.next ← head
    head ← newNode
    return head

▼実行▼

head ← new Node(10)
head.next ← new Node(20)
head.next.next ← new Node(30)

head ← insertAtHead(head, 5)

▼選択肢▼
ア) 5、イ) 10、ウ) 20、エ) 30、オ) 40、カ) 15、キ) 25、ク) 35