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By Martin Dietzfelbinger, Kurt Mehlhorn, Peter Sanders

Algorithmen bilden das Herzstück jeder nichttrivialen Anwendung von Computern, und die Algorithmik ist ein modernes und aktives Gebiet der Informatik. Daher sollte sich jede Informatikerin und jeder Informatiker mit den algorithmischen Grundwerkzeugen auskennen. Dies sind Strukturen zur effizienten corporation von Daten, häufig benutzte Algorithmen und Standardtechniken für das Modellieren, Verstehen und Lösen algorithmischer Probleme. Dieses Buch ist eine straff gehaltene Einführung in die Welt dieser Grundwerkzeuge, gerichtet an Studierende und im Beruf stehende Experten, die mit dem Programmieren und mit den Grundelementen der Sprache der Mathematik vertraut sind. Die einzelnen Kapitel behandeln Arrays und verkettete pay attention, Hashtabellen und assoziative Arrays, Sortieren und Auswählen, Prioritätswarteschlangen, sortierte Folgen, Darstellung von Graphen, Graphdurchläufe, kürzeste Wege, minimale Spannbäume und Optimierung. Die Algorithmen werden auf moderne Weise präsentiert, mit explizit angegebenen Invarianten, und mit Kommentaren zu neueren Entwicklungen wie set of rules Engineering, Speicherhierarchien, Algorithmenbibliotheken und zertifizierenden Algorithmen. Die Algorithmen werden zunächst mit Hilfe von Bildern, textual content und Pseudocode erläutert; dann werden info zu effizienten Implementierungen gegeben, auch in Bezug auf konkrete Sprachen wie C++ und Java.

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Parallel Algorithms and Cluster Computing: Implementations, Algorithms and Applications (Lecture Notes in Computational Science and Engineering)

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Dynamics in Human and Primate Societies: Agent-Based Modeling of Social and Spatial Processes (Santa Fe Institute Studies in the Sciences of Complexity)

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Eine RAM kann ein (Maschinen-)Programm ausführen. Ein solches Programm ist dabei eine Liste von Maschinenbefehlen, durchnummeriert von 1 bis zu einer Zahl . Die Einträge der Liste heißen Zeilen des Programms. Das Programm steht in einem Programmspeicher. Unsere RAM kann folgende Maschinenbefehle ausführen: • Ri := S[R j ] lädt den Inhalt der Speicherzelle, deren Index in Register R j steht, in Register Ri . • S[R j ] := Ri schreibt den Inhalt von Register Ri in die Speicherzelle, deren Index in Register R j steht.

6 werden mathematische Techniken für die Komplexitätsanalyse von Programmen besprochen, insbesondere für die Analyse von geschachtelten Schleifen und rekursiven Prozeduraufrufen. 7. 8, führen während des Ablaufs Zufallsexperimente („Münzwürfe“) durch. 9 behandelt Graphen, einen Begriff, der im Rest des Buches eine große Rolle spielen wird. 10 wird die Frage diskutiert, wann man einen Algorithmus effizient nennen soll, und die Komplexitätsklassen P und NP sowie die wichtige Klasse der NP-vollständigen Probleme werden vorgestellt.

1 Hintergrundspeicher Eine RAM und ein realer Rechner unterscheiden sich am dramatischsten in der Speicherstruktur: einem uniformen Speicher in der RAM steht eine komplexe Speicherhierarchie im realen Rechner gegenüber. 6 werden wir Algorithmen betrachten, die speziell auf große Datenmengen zugeschnitten sind, die in langsamen (Hintergrund-)Speichern wie etwa Platten gehalten werden müssen. Zur Untersuchung dieser Algorithmen benutzen wir das Externspeichermodell. Das Externspeichermodell ähnelt dem RAM-Modell, unterscheidet sich von diesem aber in der Speicherstruktur.

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