Entwurf und Analyse von Algorithmen
Kenntnisse über effiziente Algorithmen und Datenstrukturen sind eine der zentralen Voraussetzungen für die Entwicklung leistungsfähiger Programme. Daher ist es wichtig, für grundlegende Probleme der Informatik gute algorithmische Lösungen zu kennen u
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Markus Nebel
Entwurf und Analyse von Algorithmen
Prof. Dr. Markus Nebel Fachbereich Informatik Technische Universität Kaiserslautern Deutschland
ISBN 978-3-8348-1949-9 ISBN 978-3-8348-2339-7 (eBook) DOI 10.1007/978-3-8348-2339-7 Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über http://dnb.d-nb.de abrufbar. Springer Vieweg © Vieweg+Teubner Verlag | Springer Fachmedien Wiesbaden 2012 Das Werk einschließlich aller seiner Teile ist urheberrechtlich geschützt. Jede Verwertung, die nicht ausdrücklich vom Urheberrechtsgesetz zugelassen ist, bedarf der vorherigen Zustimmung des Verlags. Das gilt insbesondere für Vervielfältigungen, Bearbeitungen, Übersetzungen, Mikroverfilmungen und die Einspeicherung und Verarbeitung in elektronischen Systemen. Die Wiedergabe von Gebrauchsnamen, Handelsnamen, Warenbezeichnungen usw. in diesem Werk berechtigt auch ohne besondere Kennzeichnung nicht zu der Annahme, dass solche Namen im Sinne der Warenzeichen- und Markenschutz-Gesetzgebung als frei zu betrachten wären und daher von jedermann benutzt werden dürften. Einbandentwurf: KünkelLopka Medienentwicklung, Heidelberg Gedruckt auf säurefreiem und chlorfrei gebleichtem Papier Springer Vieweg ist eine Marke von Springer DE. Springer DE ist Teil der Fachverlagsgruppe Springer Science+Business Media. www.springer-vieweg.de
Vorwort Kenntnisse über effiziente Algorithmen und Datenstrukturen sind eine der zentralen Voraussetzungen für die Entwicklung leistungsfähiger Programme. Insofern ist es wichtig, für grundlegende Probleme der Informatik gute algorithmische Lösungen zu kennen und zu verstehen, wie diese zu Lösungen komplexerer Aufgaben kombiniert werden können. Entsprechend behandelt dieses Buch – wie für Lehrbücher zu diesem Themenkomplex üblich – eine Vielzahl bekannter Datenstrukturen und Algorithmen zu so elementaren Aufgaben wie das Sortieren von Daten, das unterhalten eines Wörterbuchs und viele mehr. Doch nicht für alle Probleme, denen wir in unserer beruflichen oder akademischen Praxis begegnen, gelingt eine Lösung nur aus bereits bekannten Bausteinen; in diesem Fall ist der Weg zu einem Algorithmus deutlich steiniger. Über die Jahre haben sich jedoch verschiedene Herangehensweisen – Entwurfsmethoden genannt – bewährt, mit deren Hilfe die Auseinandersetzung mit einem neuen Problem strukturiert und entlang vorgezeichneter Pfade erfolgen kann. Auch solche Konzepte werden wir behandeln. Mit diesem Standardinhalt themenverwandter Werke wäre der im Titel genannte Entwurf von Algorithmen abgedeckt. Doch in diesem Buch wollen wir weitergehen, und dies aus gutem Grund. Stehen uns verschiedene Algorithmen (und/oder Datenstrukturen) zur Lösung desselben Problems zur Verfügung – und das ist eigentlich der Regelfall – für welchen sollen wir uns entscheiden? Sie werden mir sofort begegnen “Natürlich für den Besten”, doch genau da fängt die Crux an, denn es ist keinesfalls offensichtlich, wie wir die Güte einer Lösung bewert
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