平成23年度 特別 午前 問3
情報に関する理論
ビット表記に関する問題
表は,文字 A〜E を符号化したときのビット表記と,それぞれの文字の出現確率を表したものである。1文字当たりの平均ビット数は幾らになるか。
| 文字 | ビット表記 | 出現確率(%) |
|---|---|---|
| A | 0 | 50 |
| B | 10 | 30 |
| C | 110 | 10 |
| D | 1110 | 5 |
| E | 1111 | 5 |
- ア1.6
- イ1.8
- ウ2.5
- エ2.8
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✓ これが正解イ1.8
解説
ビット数に出現確率を掛けて、5文字ぶんを足します。
平均といっても、5つの文字を対等に扱うのではありません。よく現れる文字ほど全体に強く効きますので、各文字のビット表記の長さに、その文字の出現確率を掛けてから合計します。長さはAが1ビット、Bが2ビット、Cが3ビット、DとEが4ビットずつです。出現確率は順に50パーセント、30パーセント、10パーセント、5パーセント、5パーセントですから、掛けた値は0.5、0.6、0.3、0.2、0.2になります。これを5つとも足すと1.8ビットです。判定の軸は、出現確率で重みを付けているか、そして5文字ぶんを一つも落とさずに足しているかの二点です。
ほかの選択肢はなぜ違うのか
- ア1.6:重み付けの考え方そのものは合っていますが、4ビットの文字を一つ足し忘れた値です。その1文字は0.2を持ち込みますので、ちょうどその分だけ小さくなっています。
- ウ2.5:1、2、3、4という4種類の長さを、確率をまったく使わずに平均した値です。長さの種類を数えているだけで、どの長さがよく現れるかという情報が抜け落ちています。
- エ2.8:5文字の長さを確率と関係なく単純に平均した値です。1と2と3と4と4を足して5で割ると得られますが、これでは短い符号を割り当てられた文字が多いことが効きません。
出典:平成23年度 特別 基本情報技術者試験 午前 問3(改変:原典の図表をテキストに書き起こした)
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