Algorithmen und Datenstrukturen für Dummies
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| Hauptverfasser: | , |
|---|---|
| Weitere Verfasser: | |
| Format: | Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Weinheim
Wiley
[2020]
|
| Schriftenreihe: | ... für dummies
Lernen einfach gemacht |
| Schlagworte: | |
| Online-Zugang: | http://www.wiley-vch.de/publish/dt/books/ISBN978-3-527-71432-2/ Inhaltsverzeichnis |
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AUF
EINEN
BLICK
EINLEITUNG
.
17
TEIL
I:
GRUNDBEGRIFFE
.
23
KAPITEL
1:
ALGORITHMEN
.
25
KAPITEL
2:
QUALITAET
VON
ALGORITHMEN
.
47
KAPITEL
3:
DATEN
UND
IHRE
STRUKTUR
.
75
TEIL
II:
ALGORITHMEN
IN
DEN
GAERTEN
DER
STRUKTUREN
.
111
KAPITEL
4:
LISTEN:
IMMER
EINER
NACH
DEM
ANDEREN
.
113
KAPITEL
5:
BAEUME:
IMMER
EINER
UEBER
DEM
ANDEREN
.
161
KAPITEL
6:
GRAPHEN:JEDER
MIT
JEDEM
.
195
TEIL
III:
PROBLEME
UND
IHRE
LOESUNGEN
.
221
KAPITEL
7:
SORTIEREN
.
223
KAPITEL
8:
RUCKSACK
PACKEN
.
253
KAPITEL
9:
MENGEN
UND
IHRE
SPEICHERUNG
.
279
KAPITEL
10:
VERBINDUNGEN
FINDEN
.
321
TEIL
IV:
ALGORITHMISCHE
TECHNIKEN
.
351
KAPITEL
11:
PROBLEME
TOTSCHLAGEN
.
353
KAPITEL
12:
TEILEN
UND
HERRSCHEN
.
393
KAPITEL
13:
DYNAMISCHES
PROGRAMMIEREN
.
411
KAPITEL
14:
NAEHERUNGSLOESUNGEN
.
437
TEIL
V:
DER
TOP-TEN-TEIL
.465
KAPITEL
15:
ZEHN
DATENABSTRAKTIONEN
UND
DATENSTRUKTUREN
.
467
KAPITEL
16:
ZEHN
RATSCHLAEGE,
WENN
(BEVOR)
DER
KLEINE
FRUST
KOMMT
.
475
STICHWORTVERZEICHNIS
.
481
INHALTSVERZEICHNIS
EINLEITUNG
.
17
UEBER
DIESES
BUCH
.
17
TOERICHTE
ANNAHMEN
UEBER
DEN
LESER
.
19
WIE
DIESES
BUCH
AUFGEBAUT
IST
.
19
SYMBOLE,
DIE
IN
DIESEM
BUCH
VERWENDET
WERDEN
.
20
WIE
ES
WEITERGEHT
.
21
TEIL
I
GRUNDBEGRIFFE
.
23
KAPITEL
1
ALGORITHMEN
.
25
DAS
SIND
ALGORITHMEN
.
25
ALGORITHMEN
LOESEN
PROBLEME
.
26
ALGORITHMEN
BASIEREN
AUF
EINEM
EINFACHEN
MASCHINENMODELL
.
30
ALGORITHMEN
SIND
BEWERTBAR
.
32
ALGORITHMEN
AGIEREN
IN
MODELLWELTEN
.
32
ALGORITHMEN
SIND
KEINE
PROGRAMME
.
33
ALGORITHMEN
KLAR
BESCHREIBEN
.
35
SPRECHEN
SIE
PSEUDOCODE?
.
35
MATHEMATISCHE
AUSDRUECKE
SIND
ERLAUBT
.
37
ALGORITHMEN
SPRECHEN
SOGAR
DEUTSCH
.
37
ALGORITHMEN
SIND
LOESUNGEN,
KEINE
PROBLEME
.
38
ALGORITHMEN
HABEN
ZAEHLBARE
SCHRITTE
.
39
ALGORITHMEN
SOLLTEN
KORREKT
SEIN
.
40
ALGORITHMEN
KOENNEN
SICH
AUFHAENGEN
.
41
DAS
HALTEPROBLEM
IST
UNLOESBAR
.
42
ALGORITHMEN
RICHTIG
VERSTEHEN
.
43
KAPITEL
2
QUALITAET
VON
ALGORITHMEN
.
47
SO
GUT
SIND
ALGORITHMEN
.
47
WER
IST
DER
LEICHTESTE?
.
48
LAUFZEITEN
VERGLEICHEN
.
50
LAUFZEITANALYSEN
.
53
LINEARE
LAUFZEITEN
.
53
OH
DU
GROSSES
0!
.
55
ARTEN
DER
LAUFZEITANALYSE
.
57
LAUFZEITEN
KONKRET
BESTIMMEN
.
59
FAUSTREGEL
1:
BEI
SCHLEIFEN
MUSS
MAN
MULTIPLIZIEREN
.
59
FAUSTREGEL
2:
DER
STAERKSTE
SUMMAND
DOMINIERT
.
61
VORSICHT
VOR
VERSTECKTEN
KOSTEN
.
61
10
INHALTSVERZEICHNIS
RANDOMISIERTE
LAUFZEITANALYSE
.
62
DAS
AUSWAHLPROBLEM
.
63
QUICKSELECT:
EIN
RANDOMISIERTER
ALGORITHMUS
.
63
AMORTISIERTE
LAUFZEITANALYSE
.
66
EIN
BINAERZAEHLER
AN
DER
FASSADE
.
66
EIN
SPARSAMER
STAPEL
.
69
DIE
POTENZIALMETHODE
.
71
KAPITEL
3
DATEN
UND
IHRE
STRUKTUR
.
75
AUS
DATEN
STRUKTUREN
BAUEN
.
75
DATENSTRUKTUREN:
DIE
ESSENZ
.
76
DATENSTRUKTUREN
IM
PSEUDOCODE
.
78
ALGEBRAISCHE
DATENTYPEN
.
92
FUNKTION
FOLGT
STRUKTUR
.
97
ENDREKURSIVE
UND
LINEAR-REKURSIVE
FUNKTIONEN
.
98
LINEAR-REKURSIVE
FUNKTIONEN
UND
DIE
AKKUMULATORTECHNIK
.
101
STRUKTURELLE
REKURSION
.
103
TEILEN
UND
HERRSCHEN
.
105
STRUKTUREN
DURCHLAUFEN:
ITERATOREN
UND
TRAVERSIERUNGEN
.
106
TEIL
II
ALGORITHMEN
IN
DEN
GAERTEN
DER
STRUKTUREN
.
111
KAPITEL
4
LISTEN:
IMMER
EINER
NACH
DEM
ANDEREN
.
113
LISTEN:
DATENMODELL
UND
IMPLEMENTIERUNG.
.
116
DATENABSTRAKTION:
WAS
LISTEN
SO
KOENNEN
SOLLEN
.
118
ALLES
IST
EWIG
UND
REKURSION
IST
GUT
.
129
LISTEN
IN
FUNKTIONALISTAN
.
131
PERSISTENTE
DATENSTRUKTUREN
.
143
ORDNUNG
HERSTELLEN:
IMPERATIV
UND
FUNKTIONAL
.
145
NICHT
ALLES
IST
EWIG
UND
FORM
IST
NICHT
INHALT
.
152
WARTESCHLANGE
ALS
FUNKTIONALE
DATENABSTRAKTION
.
152
WARTESCHLANGEN
MIT
AMORTISATION
.
155
RUECKBLICK:
IMPERATIVE
UND
FUNKTIONALE
ALGORITHMEN
.
157
KAPITEL
5
BAEUME:
IMMER
EINER
UEBER
DEM
ANDEREN
.
161
WO
IST
DIE
KOKOSNUSS?
.
162
BAUMTRAVERSIERUNGEN
.
163
MIT
STAPELN
IN
DIE
TIEFE
TAUCHEN
.
168
MIT
WARTESCHLANGEN
IN
DIE
BREITE
GEHEN
.
173
DIE
KLEINEN
NACH
LINKS,
DIE
GROSSEN
NACH
RECHTS
.
176
BINAERE
SUCHBAEUME
.
177
VERZEICHNISSE
ALS
SUCHBAEUME
.
179
INHALTSVERZEICHNIS
11
BAEUME
VERKLEIDEN
SICH
GERNE
MAL
.
181
TRIES
.
182
PRIORITAETSWARTESCHLANGEN
.
184
BAEUME
ALS
DATENMODELL
.
189
AUSDRUCKSBAEUME
.
190
MIT
STAPELN
UEBERSETZEN
UND
AUSWERTEN
.
191
KAPITEL
6
GRAPHEN:
JEDER
MIT
JEDEM
.
195
IM
IRRGARTEN
DER
SOZIALEN
NETZWERKE
.
196
EIN
KURZER
BLICK
IN
DIE
WELT
DER
GRAPHEN
.
198
EINFLUSSNAHME
ALS
GRAPHENPROBLEM
.
202
GRAPHEN
TRAVERSIEREN
.
203
DATENSTRUKTUREN
FUER
GRAPHEN
.
206
NACHBARSCHAFTEN
DOKUMENTIEREN
.
207
DATEN
UND
PROBLEME
MACHEN
GRAPHEN
.
210
WAS
NICHT
PASST,
WIRD
PASSEND
GEMACHT
.
212
ERST
DIE
SCHUHE,
DANN
DAS
HEMD
-
ODER
WIE?
.
214
TOPOLOGISCHE
SORTIERUNG,
EIN
GUTER
START
IN
DEN
TAG
.
214
LISTE
FOLGT
FUNKTIONAL
.
216
ARRAY
FOLGT
IMPERATIV
.
217
TEIL
III
PROBLEME
UND
IHRE
LOESUNGEN
.
221
KAPITEL
7
SORTIEREN
.
223
ALLES
IN
ORDNUNG
.
223
DAS
SORTIERPROBLEM
.
224
SELECTIONSORT:
SO
LANGE
WAEHLEN,
BIS
ES
PASST
.
227
LAUFZEIT
VON
SELECTIONSORT
.
228
MERGESORT:
GETEILTES
LEID
IST
HALB
SORTIERT
.
229
SORTIERTE
TEILARRAYS
VERSCHMELZEN
MIT
MERGE
.
230
TEILEN
UND
HERRSCHEN
.
232
LAUFZEIT
VON
MERGESORT
.
232
QUICKSORT:
QUICK
AND
EASY.
234
PARTITION
TEILT
DAS
ARRAY
AUF
.
234
SORTIEREN
MIT
QUICKSORT
.
235
WORST-CASE-LAUFZEIT
VON
QUICKSORT
.
236
RANDOMISIERUNG
.
237
HEAPSORT:
EIN
HAUFEN
ARBEIT
.
237
DIE
DATENSTRUKTUR
HEAP
.
238
DER
HEAP
ALS
PRIORITY
QUEUE
.
239
BESSER
SORTIEREN
MIT
DEM
HEAP
.
240
DIE
MAXIMALE
SORTIERGESCHWINDIGKEIT
.
241
12
INHALTSVERZEICHNIS
SORTIEREN
IN
LINEARZEIT
.
244
COUNTINGSORT:
SORTIEREN
DURCH
ZAEHLEN
.
244
SORTIEREN
NACH
ZIFFERN
.
245
STABILE
SORTIERVERFAHREN
.
247
RADIXSORT:
MEHRFACH
ZIFFERNWEISE
SORTIEREN
.
248
WEITERE
SORTIERALGORITHMEN
.
249
BUBBLESORT:
NACHBARN
VERTAUSCHEN
.
249
GNOMESORT:
IMMER
HIN
UND
HER
.
250
INSERTIONSORT:
SPIELKARTEN
DAZWISCHEN
SCHIEBEN
.
251
KAPITEL
8
RUCKSACK
PACKEN
.
253
WIE
MAN
EINEN
KOFFER
PACKT
.
253
DAS
RUCKSACKPROBLEM
.
253
DAS
WICHTIGSTE
ZUERST
EINPACKEN
.
255
ALLES
AUSPROBIEREN
.
257
SUCHEN
IM
ENTSCHEIDUNGSBAUM
.
258
DEN
SUCHRAUM
BEGRENZEN
.
261
PROBLEME
LANGSAM
WACHSEN
LASSEN
.
264
WACHSENDE
PROBLEME
KLUG
SPEICHERN
.
267
SICH
DEM
OPTIMUM
ANNAEHERN
.
270
LINEARE
OPTIMIERUNG
.
274
OPTIMIERUNG
VON
PRODUKTIONSMENGEN
.
274
EIN
SYSTEM
VON
UNGLEICHUNGEN
.
275
ZIEL:
GEWINNMAXIMIERUNG
.
275
GANZZAHLIGE
LINEARE
OPTIMIERUNG
.
276
DAS
RUCKSACKPROBLEM
ALS
IIP
.
277
KAPITEL
9
MENGEN
UND
IHRE
SPEICHERUNG
. 279
ICH
BIN
EINE
MENGE
.
281
IMPERATIVE
DATENABSTRAKTION
FUER
MENGEN
.
283
FUNKTIONALE
DATENABSTRAKTION
FUER
MENGEN
.
285
GUT GEHACKT
IST
SCHNELL
GEFUNDEN
.
290
HASHFUNKTIONEN
.
292
HASHTABELLEN
.
293
GARANTIERT
GUT
GEHACKT
.
298
DERSELBE
IST
NICHT
IMMER
DER
GLEICHE
.
300
VIEL
IST
OFT
EINE
MENGE
.
304
WER
ORDNUNG
HAELT,
IST
NUR
ZU
FAUL
ZUM
SUCHEN
.
306
BAEUME
BALANCIEREN
.
308
ROT-SCHWARZ-BAEUME
.
311
KAPITEL
10
VERBINDUNGEN
FINDEN
.
321
KUERZESTE
PFADE
.
322
ALLE
KUERZESTEN
PFADE
VON
EINEM
START
AUS
.
322
VOM
VERTRAUTEN
INS
UNBEKANNTE
.
325
INHALTSVERZEICHNIS
13
KUERZESTER
PFAD
ZU
ALLEN
KNOTEN
.
328
DIJKSTRAS
ALGORITHMUS
.
330
DATENSTRUKTUREN
FUER
DIJKSTRAS
ALGORITHMUS
.
333
VERBUNDENES
AUFSPUEREN
.
334
VERBUNDENE
KOMPONENTEN
IDENTIFIZIEREN
.
335
DATENSTRUKTUREN
BEI
DER
BERECHNUNG
VERBUNDENER
KOMPONENTEN
.
338
DISJUNKTE
MENGEN
ALS
DATENSTRUKTUR
.
340
LAUFZEITEN
.
344
SPANN
MIR
EINEN
GRAPHEN
AUF
.
345
MINIMALER
SPANNBAUM
.
346
KRUSKALS
ALGORITHMUS
.
347
TEIL
IV
ALGORITHMISCHE
TECHNIKEN
.
351
KAPITEL
11
PROBLEME
TOTSCHLAGEN
.353
ERSCHOEPFENDE
SUCHE
.
354
DIE
UEBLICHEN
VERDAECHTIGEN:
KOMBINATORISCHE
OBJEKTE
.
355
KONZENTRIERTE
ODER
WEIT
AUSSCHWEIFENDE
SUCHE
.
358
DIE
ERSCHOEPFENDE
SUCHE
NACH
ACHT
FRIEDLICHEN
DAMEN
.
362
ITERATIVE
UND
REKURSIVE
ERZEUGUNG
DES
SUCHRAUMS
.
364
SCHLEIFEN
REKURSIV
ERZEUGEN
.
364
EINEN
BAUMARTIGEN
SUCHRAUM
REKURSIV
ERZEUGEN
.
366
BACKTRACKING
.
369
KANDIDATEN
NICHT
STUECKWEISE
BEWERTBAR:
KEIN
BACKTRACKING
.
371
BACKTRACKING
ALS
SUCHE
IM
ZUSTANDSRAUM
.
373
VERZWEIGEN
UND
BEGRENZEN
.
375
ERSCHOEPFENDE
UND
BACKTRACKING-SUCHE
IM
IRRGARTEN
.
375
OPTIMIERUNGEN
UND
BEWERTUNGSFUNKTIONEN
.
377
KOMPLEXITAETSKLASSEN:
SCHWERE
PROBLEME
FUEHREN
ZU
ANSTRENGENDER
ARBEIT
.
380
SCHWER
IST,
WAS
DEN
BESTEN
SCHWERFAELLT
.
380
EIN
LABYRINTH
DER
KAMERAS
.
382
DAS
NICHTDETERMINISTISCHE
ORAKEL
.
383
SCHWER,
SCHWERER,
NP-SCHWER
.
385
WIE
MAN
MIT
SCHWEREN
PROBLEMEN
UMGEHT
.
387
NP-SCHWER
/
HOFFNUNGSLOS
.
387
GUTE
IDEEN
SIND
KEIN
HEXENWERK
.
390
KAPITEL
12
TEILEN
UND
HERRSCHEN
.
393
AUFGABEN
AUF
MITARBEITER
ABWAELZEN
.
393
DAS
EINWOHNERMELDEAMT
VON
BUEROKRAZIEN
.
393
DAS
PRINZIP
TEILEN
UND
HERRSCHEN
.
395
LAUFZEITEN
BEI
TEILEN
UND
HERRSCHEN
.
396
DAS
MASTERTHEOREM
.
397
FALL
1:
DER
CHEF
ARBEITET
MEHR
.
398
FALL
2:
DER
CHEF
ARBEITET
GLEICH
VIEL
.
399
14
INHALTSVERZEICHNIS
FALL
3:
DER
CHEF
ARBEITET
WENIGER
.
400
GIBT
ES
NOCH
WEITERE
FAELLE?
.
401
SO
BESTIMMT
MAN,
WELCHER
FALL
VORLIEGT
.
401
BINAERSUCHE
.
403
DER
SUCHBAUM
IN
EINFACH
.
403
GRENZEN
DES
SUCHBEREICHS
.
405
WEITERE
BEISPIELE
FUER
TEILEN
UND
HERRSCHEN
.
407
SORTIEREN
.
407
MATRIZEN
MULTIPLIZIEREN
.
408
MINIMALER
PUNKTABSTAND
.
409
KAPITEL
13
DYNAMISCHES
PROGRAMMIEREN
.
411
EIN
PROFITABLER
BAUAUFTRAG
.
411
DAS
MAXIMALE-TEILSUMME-PROBLEM
.
412
GIER
HILFT
NICHT
.
412
ROHE
GEWALT
HILFT
EHER
.
413
INKREMENTELLE
GEWALT
IST
WENIGER
ROH
.
413
EIN
STUECK
ABSCHNEIDEN
UND
HERRSCHEN
.
414
ZWISCHENERGEBNISSE
MERKEN
.
416
DEN
ALGORITHMUS
VOM
KOPF
AUF
DIE
FUESSE
STELLEN
.
418
DER
ULTIMATIVE
MAXIMALE-TEILSUMME-ALGORITHMUS
.
418
PROBLEME
WACHSEN
LASSEN
.
419
DAS
PRINZIP
DES
DYNAMISCHEN
PROGRAMMIERENS
.
419
BEISPIEL
1:
MINIMUM
.
420
BEISPIEL
2:
FIBONACCI-ZAHLEN
.
421
BEISPIEL
3:
RUCKSACK
PACKEN
.
424
VERGLEICH
VON
TEXTEN
.
424
DIE
EDITIERDISTANZ
.
425
STRINGS
ALIGNIEREN
.
426
ARBEITSTEILUNG
AUF
DER
ALIGNMENTBAUSTELLE
.
427
OPTIMALE
ALIGNMENTS
MIT
DYNAMISCHEM
PROGRAMMIEREN
.
428
DER
WEG
ZUM
OPTIMUM
.
431
ENTSCHEIDUNGEN
MERKEN
.
431
DEN
PFAD
ZURUECKFINDEN
.
433
KAPITEL
14
NAEHERUNGSLOESUNGEN
.
437
HEURISTIKEN
.
437
INTERPOLATIONSSUCHE
.
438
HEURISTISCHES
VERZWEIGEN
UND
BEGRENZEN
.
441
DER
A*-ALGORITHMUS
.
443
APPROXIMATION
.
446
TSP:
DIE
KUERZESTE
RUNDREISE
.
446
GIERIGE
HEURISTIK
.
447
LOKALE
SUCHE
.
449
APPROXIMATION
OHNE
HEURISTIK
.
450
INHALTSVERZEICHNIS
15
GIER
.
453
DAS
WECHSELGELDPROBLEM
.
455
DAS
PROBLEM
DER
MENGENUEBERDECKUNG
.
458
GIER
IN
PERFEKTION
.
461
HUFFMAN-CODIERUNG
.
461
TEIL
V
DER
TOP-TEN-TEIL
.465
KAPITEL
15
ZEHN
DATENABSTRAKTIONEN
UND
DATENSTRUKTUREN
.
467
STAPEL
.
468
WARTESCHLANGE
.
469
PRIORITAETSWARTESCHLANGE
.
469
LISTE
.
470
ARRAY
.
471
MENGE
.
471
VERZEICHNIS
.
472
RELATION
.
472
GRAPH
.
473
BAUM
.
474
KAPITEL
16
ZEHN
RATSCHLAEGE,
WENN
(BEVOR)
DER
KLEINE
FRUST
KOMMT
.
475
REKURSION
IST
DEINE
FREUNDIN
.
475
MATHEMATIK
IST
EINFACH
.
476
PSEUDOCODE
IST
VERSTEHBAR
.
477
ABSTRAKTION
IST
GUT
.
477
SEI
AUCH
MAL
FUNKTIONAL
.
478
EIN
BILD
SAGT
MEHR
ALS
1000
WORTE
.
478
VIELES
IST
SOLIDES
HANDWERK
.
479
ES
GEHT
AUCH
UM
KREATIVITAET
.
479
UNTERSCHEIDE
DATENMODELL
UND
DATENSTRUKTUR
.
480
WAS
SCHWIERIG
AUSSIEHT,
IST
OFT
AUCH
SCHWIERIG
.
480
STICHWORTVERZEICHNIS
.
481 |
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