Algorithmen und Datenstrukturen: eine Einführung mit Java
Data -- Data Structures.
Gespeichert in:
| Hauptverfasser: | , |
|---|---|
| Format: | Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Heidelberg
dpunkt-Verl.
2002
|
| Ausgabe: | 1. Aufl. |
| Schlagworte: | |
| Online-Zugang: | Inhaltsverzeichnis |
| Zusammenfassung: | Data -- Data Structures. |
| Beschreibung: | XVI, 494 S. Ill. |
| ISBN: | 3898641228 |
Internformat
MARC
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XI
INHALTSVERZEICHNIS
I
GRUNDLEGENDE
KONZEPTE
1
1
VORBEMERKUNGEN
UND
UEBERBLICK
.
3
1.1
INFORMATIK,
ALGORITHMEN
UND
DATENSTRUKTUREN
.
3
1.2
HISTORISCHER
UEBERBLICK:
ALGORITHMEN
.
5
1.3
HISTORIE
VON
PROGRAMMIERSPRACHEN
UND
JAVA
.
6
1.4
GRUNDKONZEPTE
DER
PROGRAMMIERUNG
IN
JAVA
.
9
2
ALGORITHMISCHE
GRUNDKONZEPTE
.
17
2.1
INTUITIVER
ALGORITHMUSBEGRIFF
.
17
2.1.1
BEISPIELE
FUER
ALGORITHMEN
.
17
2.1.2
BAUSTEINE
FUER
ALGORITHMEN
.
22
2.1.3
PSEUDOCODE-NOTATION
FUER
ALGORITHMEN
.
23
2.1.4
STRUKTOGRAMME
.
28
2.1.5
REKURSION
.
28
2.2
SPRACHEN
UND
GRAMMATIKEN
.
31
2.2.1
BEGRIFFSBILDUNG
.
33
2.2.2
REGULAERE
AUSDRUECKE
.
33
2.2.3
BACKUS-NAUR-FORM
(BNF)
.
34
2.3
ELEMENTARE
DATENTYPEN
.
36
2.3.1
DATENTYPEN
ALS
ALGEBREN
.
36
2.3.2
SIGNATUREN
VON
DATENTYPEN
.
37
2.3.3
DER
DATENTYP
BOOL
.
38
2.3.4
DER
DATENTYP
INTEGER
.
39
2.3.5
FELDER
UND
ZEICHENKETTEN
.
41
2.4
TERME
.
42
2.4.1
BILDUNG
VON
TERMEN
.
42
2.4.2
ALGORITHMUS
ZUR
TERMAUSWERTUNG
.
45
2.5
DATENTYPEN
IN
JAVA
.
45
2.5.1
PRIMITIVE
DATENTYPEN
.
46
2.5.2
REFERENZDATENTYPEN
.
48
2.5.3
OPERATOREN
.
52
XII
INHALTSVERZEICHNIS
3
ALGORITHMENPARADIGMEN
.
55
3.1
UEBERBLICK
UEBER
ALGORITHMENPARADIGMEN
.
55
3.2
APPLIKATIVE
ALGORITHMEN
.
56
3.2.1
TERME
MIT
UNBESTIMMTEN
.
56
3.2.2
FUNKTIONSDEFINITIONEN
.
57
3.2.3
AUSWERTUNG
VON
FUNKTIONEN
.
58
3.2.4
ERWEITERUNG
DER
FUNKTIONSDEFINITION
.
59
3.2.5
APPLIKATIVE
ALGORITHMEN
.
60
3.2.6
BEISPIELE
FUER
APPLIKATIVE
ALGORITHMEN
.
61
3.3
IMPERATIVE
ALGORITHMEN
.
68
3.3.1
GRUNDLAGEN
IMPERATIVER
ALGORITHMEN
.
69
3.3.2
KOMPLEXE
ANWEISUNGEN
.
71
3.3.3
BEISPIELE
FUER
IMPERATIVE
ALGORITHMEN
.
74
3.4
DAS
LOGISCHE
PARADIGMA
.
80
3.4.1
LOGIK
DER
FAKTEN
UND
REGELN
.
80
3.4.2
DEDUKTIVE
ALGORITHMEN
.
82
3.5
UMSETZUNG
IN
JAVA
.
86
3.5.1
AUSDRUECKE
UND
ANWEISUNGEN
.
87
3.5.2
METHODEN
.
94
3.5.3
APPLIKATIVE
ALGORITHMEN
UND
REKURSION
.
98
4
LITERATURHINWEISE
ZUM
TEIL
I
.
105
II
ALGORITHMEN
107
5
AUSGEWAEHLTE
ALGORITHMEN
.
109
5.1
SUCHEN
IN
SORTIERTEN
FOLGEN
.
109
5.1.1
SEQUENZIELLE
SUCHE
.
110
5.1.2
BINAERE
SUCHE
.
112
5.2
SORTIEREN
.
116
5.2.1
SORTIEREN:
GRUNDBEGRIFFE
.
116
5.2.2
SORTIEREN
DURCH
EINFUEGEN
.
117
5.2.3
SORTIEREN
DURCH
SELEKTION
.
119
5.2.4
SORTIEREN
DURCH
VERTAUSCHEN:
BUBBLESORT
.
121
5.2.5
SORTIEREN
DURCH
MISCHEN:
MERGESORT
.
123
5.2.6
QUICKSORT
.
127
5.2.7
SORTIERVERFAHREN
IM
VERGLEICH
.
131
6
FORMALE
ALGORITHMENMODELLE
.
135
6.1
REGISTERMASCHINEN
.
136
6.2
ABSTRAKTE
MASCHINEN
.
143
6.3
MARKOV-ALGORITHMEN
.
148
6.4
CHURCH
'
SCHE
THESE
.
153
6.5
INTERPRETER
FUER
FORMALE
ALGORITHMENMODELLE
IN
JAVA
.
155
INHALTSVERZEICHNIS
XIII
6.5.1
JAVA:
MARKOV-INTERPRETER
.
156
6.5.2
REGISTERMASCHINE
IN
JAVA
.
158
7
EIGENSCHAFTEN
VON
ALGORITHMEN
.
165
7.1
BERECHENBARKEIT
UND
ENTSCHEIDBARKEIT
.
165
7.1.1
EXISTENZ
NICHTBERECHENBARER
FUNKTIONEN
.
166
7.1.2
KONKRETE
NICHTBERECHENBARE
FUNKTIONEN
.
168
7.1.3
DAS
HALTEPROBLEM
.
170
7.1.4
NICHTENTSCHEIDBARE
PROBLEME
.
172
7.1.5
POST'SCHES
KORRESPONDENZPROBLEM
.
173
7.2
KORREKTHEIT
VON
ALGORITHMEN
.
175
7.2.1
RELATIVE
KORREKTHEIT
.
176
7.2.2
KORREKTHEIT
VON
IMPERATIVEN
ALGORITHMEN
.
176
7.2.3
KORREKTHEITSBEWEISE
FUER
ANWEISUNGSTYPEN
.
179
7.2.4
KORREKTHEIT
IMPERATIVER
ALGORITHMEN
AN
BEISPIELEN
.
182
7.2.5
KORREKTHEIT
APPLIKATIVER
ALGORITHMEN
.
187
7.3
KOMPLEXITAET
.
188
7.3.1
MOTIVIERENDES
BEISPIEL
.
189
7.3.2
ASYMPTOTISCHE
ANALYSE
.
190
7.3.3
KOMPLEXITAETSKLASSEN
.
194
7.3.4
ANALYSE
VON
ALGORITHMEN
.
197
8
ENTWURF
VON
ALGORITHMEN
.
201
8.1
ENTWURFSPRINZIPIEN
.
201
8.1.1
SCHRITTWEISE
VERFEINERUNG
.
201
8.1.2
EINSATZ
VON
ALGORITHMENMUSTERN
.202
8.1.3
PROBLEMREDUZIERUNG
DURCH
REKURSION
.202
8.2
ALGORITHMENMUSTER:
GREEDY
.
203
8.2.1
GREEDY-ALGORITHMEN
AM
BEISPIEL
.204
8.2.2
GREEDY:
OPTIMALES
KOMMUNIKATIONSNETZ
.205
8.2.3
VERFEINERUNG
DER
SUCHE
NACH
BILLIGSTER
KANTE
.
206
8.3
REKURSION:
DIVIDE-AND-CONQUER
.
209
8.3.1
DAS
PRINZIP
TEILE
UND
HERRSCHE
.209
8.3.2
BEISPIEL:
SPIELPLAENE
FUER
TURNIERE
.210
8.4
REKURSION:
BACKTRACKING
.
212
8.4.1
PRINZIP
DES
BACKTRACKING
.
213
8.4.2
BEISPIEL:
DAS
ACHT-DAMEN-PROBLEM
.
215
8.5
DYNAMISCHE
PROGRAMMIERUNG
.
218
8.5.1
DAS
RUCKSACKPROBLEM
.
218
8.5.2
REKURSIVE
LOESUNG
DES
RUCKSACKPROBLEMS
.
220
8.5.3
PRINZIP
DER
DYNAMISCHEN
PROGRAMMIERUNG
.
220
INHALTSVERZEICHNIS
9
VERTEILTE
BERECHNUNGEN
.
223
9.1
KOMMUNIZIERENDE
PROZESSE
.223
9.2
MODELL
DER
PETRI-NETZE
.
224
9.2.1
DEFINITION
VON
PETRI-NETZEN
.
224
9.2.2
FORMALISIERUNG
VON
PETRI-NETZEN
.228
9.2.3
DAS
BEISPIEL
DER
FUENF
PHILOSOPHEN
.
230
9.3
PROGRAMMIEREN
NEBENLAEUFIGER
ABLAEUFE
.233
9.3.1
KOORDINIERTE
PROZESSE
.
233
9.3.2
PROGRAMMIEREN
MIT
SEMAPHOREN
.
234
9.3.3
PHILOSOPHENPROBLEM
MIT
SEMAPHOREN
.237
9.3.4
VERKLEMMUNGSFREIE
PHILOSOPHEN
.
238
9.4
BEISPIELREALISIERUNG
IN
JAVA
.
240
10
LITERATURHINWEISE
ZUM
TEIL
II
.
247
III
DATENSTRUKTUREN
249
11
ABSTRAKTE
DATENTYPEN
.
251
11.1
SIGNATUREN
UND
ALGEBREN
.
252
11.2
ALGEBRAISCHE
SPEZIFIKATION
.
254
11.2.1
SPEZIFIKATIONEN
UND
MODELLE
.
255
11.2.2
TERMALGEBRA
UND
QUOTIENTENTERMALGEBRA
.
256
11.2.3
PROBLEME
MIT
INITIALER
SEMANTIK
.259
11.3
BEISPIELE
FUER
ABSTRAKTE
DATENTYPEN
.
260
11.3.1
DER
KELLERSPEICHER
(STACK)
.
261
11.3.2
BEISPIEL
FUER
KELLERNUTZUNG
.263
11.3.3
DIE
WARTESCHLANGE
(QUEUE)
.
268
11.4
ENTWURF
VON
DATENTYPEN
.269
12
KLASSEN,
SCHNITTSTELLEN
UND
OBJEKTE
IN
JAVA
.
273
12.1
GRUNDZUEGE
DER
OBJEKTORIENTIERUNG
.273
12.2
KLASSEN
UND
OBJEKTE
IN
JAVA
.276
12.3
VERERBUNG
.
280
12.4
ABSTRAKTE
KLASSEN
UND
SCHNITTSTELLEN
.288
12.5
AUSNAHMEN
.
291
12.6
UMSETZUNG
ABSTRAKTER
DATENTYPEN
.
293
13
GRUNDLEGENDE
DATENSTRUKTUREN
.
297
13.1
STACK
UND
QUEUE
ALS
DATENTYPEN
.297
13.1.1
IMPLEMENTIERUNG
DES
STACKS
.
301
13.1.2
IMPLEMENTIERUNG
DER
QUEUE
.
303
13.1.3
BEWERTUNG
DER
IMPLEMENTIERUNGEN
.305
13.2
VERKETTETE
LISTEN
.
305
13.3
DOPPELT
VERKETTETE
LISTEN
.
313
INHALTSVERZEICHNIS
13.4
DAS
ITERATOR-KONZEPT
.
317
13.5
JAVA
COLLECTION
FRAMEWORK
.
320
14
BAEUME
.
325
14.1
BAEUME:
BEGRIFFE
UND
KONZEPTE
.325
14.2
BINAERER
BAUM:
DATENTYP
UND
BASISALGORITHMEN
.
328
14.2.1
DER
DATENTYP
BINAERER
BAUM
.
328
14.2.2
ALGORITHMEN
ZUR
TRAVERSIERUNG
.
333
14.3
SUCHBAEUME
.338
14.3.1
SUCHEN
IN
SUCHBAEUMEN
.
339
14.3.2
EINFUEGEN
UND
LOESCHEN
.342
14.3.3
KOMPLEXITAET
DER
OPERATIONEN
.
349
14.4
AUSGEGLICHENE
BAEUME
.350
14.4.1
AVL-BAEUME
.
351
14.4.2
B-BAEUME
.358
14.4.3
PRINZIP
DES
B-BAUMES
.358
14.4.4
SUCHEN
IN
B-BAEUMEN
.360
14.4.5
EINFUEGEN
UND
LOESCHEN
.
361
14.4.6
KOMPLEXITAET
DER
OPERATIONEN
.
365
14.5
DIGITALE
BAEUME
.366
14.5.1
TRIES
.366
14.5.2
PATRICIA-BAEUME
.368
14.6
PRAKTISCHE
NUTZUNG
VON
BAEUMEN
.
369
14.6.1
SORTIEREN
MIT
BAEUMEN:
HEAPSORT
.369
14.6.2
SETS
MIT
BINAEREN
SUCHBAEUMEN
.
376
15
HASHVERFAHREN
.
381
15.1
GRUNDPRINZIP
DES
HASHENS
.
381
15.2
GRUNDLAGEN
UND
VERFAHREN
.382
15.2.1
HASHFUNKTIONEN
.
383
15.2.2
BEHANDLUNG
VON
KOLLISIONEN
.
384
15.2.3
AUFWAND
BEIM
HASHEN
.388
15.2.4
HASHEN
IN
JAVA
.389
15.3
DYNAMISCHE
HASHVERFAHREN
.393
15.3.1
GRUNDIDEEN
FUER
DYNAMISCHE
HASHVERFAHREN
.394
15.3.2
ERWEITERBARES
HASHEN
.
397
16
GRAPHEN
.
401
16.1
ARTEN
VON
GRAPHEN
.
401
16.1.1
UNGERICHTETE
GRAPHEN
.402
16.1.2
GERICHTETE
GRAPHEN
.403
16.1.3
GEWICHTETE
GRAPHEN
.
404
16.2
REALISIERUNG
VON
GRAPHEN
.405
16.2.1
KNOTEN
UND
KANTENLISTEN
.405
XVI
I
NHALTSVERZEICHNIS
16.2.2
ADJAZENZMATRIX
.
406
16.2.3
GRAPHEN
ALS
DYNAMISCHE
DATENSTRUKTUREN
.
406
16.2.4
TRANSFORMATIONEN
ZWISCHEN
DARSTELLUNGEN
.
407
16.2.5
VERGLEICH
DER
KOMPLEXITAET
.
408
16.2.6
EINE
JAVA-KLASSE
FUER
GRAPHEN
.
408
16.3
AUSGEWAEHLTE
GRAPHENALGORITHMEN
.411
16.3.1
BREITENDURCHLAUF
.
411
16.3.2
TIEFENDURCHLAUF
.
415
16.3.3
ZYKLENFREIHEIT
UND
TOPOLOGISCHES
SORTIEREN
.
419
16.4
ALGORITHMEN
AUF
GEWICHTETEN
GRAPHEN
.422
16.4.1
KUERZESTE
WEGE
.
423
16.4.2
DIJKSTRAS
ALGORITHMUS
.
423
16.4.3
KUERZESTE
WEGE
MIT
NEGATIVEN
KANTENGEWICHTEN
.
427
16.4.4
MAXIMALER
DURCHFLUSS
.431
16.4.5
DER
FORD-FULKERSON-ALGORITHMUS
.
433
16.5
WEITERE
FRAGESTELLUNGEN
FUER
GRAPHEN
.
437
17
SUCHEN
IN
TEXTEN
.
441
17.1
PROBLEME
DER
WORTERKENNUNG
.441
17.2
KNUTH-MORRIS-PRATT
.
443
17.3
BOYER-MOORE
.
447
17.4
PATTERN
MATCHING
.
453
17.4.1
REGULAERE
AUSDRUECKE
.
454
17.4.2
ENDLICHE
AUTOMATEN
.
455
18
LITERATURHINWEISE
ZUM
TEIL
III
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463
A
QUELLTEXT
DER
KLASSE
LOUTLLS
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465
ABBILDUNGSVERZEICHNIS
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469
TABELLENVERZEICHNIS
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475
ALGORITHMENVERZEICHNIS
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477
BEISPIELVERZEICHNIS
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479
PROGRAMMVERZEICHNIS
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481
LITERATURVERZEICHNIS
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483
INDEX
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487 |
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