基本情報 2022 サンプル問題 問17：テクノロジ系に関する問題

答えは d「C，B，A」 です。

同じ大きさの3つの空き棚 A・B・C があると想像してください。毎回ルールは「一番たくさん空いてる棚に置く」、空きが同じなら A→B→C の順で選びます。

要求は順番に 90, 30, 40, 40, 70, 30。これを順にあてはめていくと…

• 90 → 全部同じ空きなので A に置く（A=90）
• 30 → BとCが同じ空き → B（B=30）
• 40 → 一番空いてるC → C（C=40）
• 40 → 一番空いてるB → B（B=70）
• 70 → 一番空いてるC → C（C=110）
• 30 → 一番空いてるB → B（B=100）

最終：A=90、B=100、C=110。多い順は C, B, A。

👉 覚え方：「空きが最大 ＝ 使用量が最小」に置く、と紙に書いて1ステップずつ計算！

なぜこれが正解か

正解は d。各媒体の容量を十分大きな同一値 L とすると、空き領域 = L − 使用量 なので「使用量が最小の媒体に割り当てる」と同義。同点なら A→B→C 優先。要求 90,30,40,40,70,30 を順に処理：

| 手順 | 要求 | 使用量(A,B,C) | 選択 |

|---|---|---|---|

| 1 | 90 | (0,0,0) | A → A=90 |

| 2 | 30 | (90,0,0) | B → B=30 |

| 3 | 40 | (90,30,0) | C → C=40 |

| 4 | 40 | (90,30,40) | B → B=70 |

| 5 | 70 | (90,70,40) | C → C=110 |

| 6 | 30 | (90,70,110) | B → B=100 |

最終 A=90, B=100, C=110。多い順は C, B, A。

各選択肢の解説

• a/b/c は途中計算ミスを誘う典型ダミー。「空き最大＝使用最小」の置き換えと、同点時の A→B→C 規則の両方を守らないと不正解に。

覚え方・ひっかけ注意

表を書いて1ステップずつ更新するのが最短ルート。「最良適合(best-fit)」と混同しないこと（本問は『空き最大』なのでworst-fitに近い）。

理論的背景

本問は記憶管理・ファイル領域割当のアルゴリズム比較に通じる典型問題。動的領域割当の代表方式は次の3つ：

• First-fit：空き領域リストの先頭から探索し最初に収まる場所に割当。高速だが断片化が進みやすい。
• Best-fit：要求サイズに最も近い空きを選択。小さな未使用断片が大量発生（外部断片化）。
• Worst-fit：最大の空きを選択。残りが大きいので再利用しやすいが、大要求が来ると失敗しやすい。

本問の「空き領域が最大の媒体を選択」はWorst-fit に相当する。割当が解放されない前提なので、最終的に使用量が平準化されにくく、特定媒体に偏る挙動が観察できる。

実務での使われ方

ファイルシステム（XFS/ext4/ZFS 等）はブロック割当でこれら戦略の派生を使い分ける。データベースのテーブルスペース管理、メモリプール、JVM ヒープのリージョン割当でも類似アルゴリズムが採用される。クラウドストレージのオブジェクト配置（負荷分散）でも「最も空いているノードに配置」する worst-fit 的方針が一般的。

試験での位置づけ

基本情報・応用情報ともに「メモリ管理」「ファイル管理」分野で出題。外部断片化／内部断片化／コンパクションの用語、断片化対策としてのガベージコレクション・スラブアロケータまで体系で押さえる。本問のような手動シミュレーション問題は計算ミスを防ぐため必ず表を書くこと。

選択肢の発展補足

要求順序を変えると結果も変わるため、割当アルゴリズムの公平性・予測可能性は実システム設計の重要観点。Round-robin 方式、ハッシュベース配置（Consistent Hashing）など、本問の延長で学ぶと分散システム分野（基本情報・PM 試験）でも応用が利く。