Theoretische Informatik
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Theoretische Informatik

Eine anwendungsorientierte Einführung

  1. 351 Seiten
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Theoretische Informatik

Eine anwendungsorientierte Einführung

Über dieses Buch

Der Autor bietet eine umfassende Einführung sowohl in die Automatentheorie und die Formalen Sprachen als auch in die Berechenbarkeits- und Komplexitätstheorie sowie in die Algorithmik. Der Verzicht auf die übliche Trennung der "klassischen" Theoretischen Informatik von der Algorithmik macht es möglich, Automatentheorie und Formale Sprachen anwendungsorientiert aus der Sicht des Übersetzerbaus einzuführen. Gelernte Methoden der Algorithmik werden angewendet, damit effiziente Algorithmen zur Lösung von Aufgaben der lexikalischen Analyse und der Syntaxanalyse entwickelt werden können. Ebenso werden Algorithmen zur Lösung von grundlegenden Problemen auf Graphen und auf Strings vorgestellt und eine Einführung in die schnelle Fouriertransformation sowie in die lineare Programmierung gegeben.

Die Stoffauswahl erfolgte so, dass die Inhalte auch für die Praxis relevant sind. Das Buch baut auf Vorlesungen des Autors im Grund- und Hauptstudium auf.

Weiterführende Hinweise zum Buch.

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Information

Inhaltsverzeichnis

  1. Vorwort
  2. Vorwort zur 2. Auflage
  3. I Die Berechenbarkeit von Funktionen
  4. 1 Theoretische Berechenbarkeit
  5. 1.1 Der Begriff des Algorithmus
  6. 1.2 Die µ-rekursiven Funktionen
  7. 1.3 Turingmaschinen
  8. 1.4 Entscheidbarkeit
  9. 1.5 Ergänzende Übungsaufgaben
  10. 1.6 Literaturhinweise
  11. 2 Praktische Berechenbarkeit
  12. 2.1 Die Random Access Maschine
  13. 2.2 Die Sprachklassen P und NP
  14. 2.3 NP-vollständige Probleme
  15. 2.4 Kryptographie
  16. 2.5 Ergänzende Übungsaufgaben
  17. 2.6 Literaturhinweise
  18. II Grundlegendes zum Lösen von Problemen
  19. 3 Datenstrukturen zur Lösung von Mengenverwaltungsproblemen
  20. 3.1 Einfache Datenstrukturen
  21. 3.2 Bäume
  22. 3.3 Hashing
  23. 3.4 Datenstrukturen für disjunkte Mengen
  24. 3.5 Priority Queues
  25. 3.6 Ergänzende Übungsaufgaben
  26. 3.7 Literaturhinweise
  27. 4 Durchmusterung von Graphen
  28. 4.1 Graphentheoretische Grundlagen
  29. 4.2 Graphdurchmusterungsmethoden
  30. 4.3 Ergänzende Übungsaufgaben
  31. 4.4 Literaturhinweise
  32. 5 Über den Entwurf von Algorithmen
  33. 5.1 Divide-and-conquer
  34. 5.2 Dynamische Programmierung
  35. 5.3 Aufzählungsmethoden
  36. 5.4 Greedyalgorithmen
  37. 5.5 Approximationsalgorithmen
  38. 5.6 Probabilistische Algorithmen
  39. 5.7 Ergänzende Übungsaufgaben
  40. 5.8 Literaturhinweise
  41. III Die Lösung elementarer Probleme
  42. 6 Automatentheorie und Formale Sprachen
  43. 6.1 Die lexikalische Analyse
  44. 6.2 Die Syntaxanalyse
  45. 6.3 Eigenschaften von kontextfreien Sprachen
  46. 6.4 Ergänzende Übungsaufgaben
  47. 6.5 Literaturhinweise
  48. 7 Algorithmen auf Graphen
  49. 7.1 Bipartites Matching
  50. 7.2 Starke Zusammenhangskomponenten
  51. 7.3 Kürzeste-Weg-Probleme
  52. 7.4 Minimale überspannende Bäume
  53. 7.5 Netzwerkflußprobleme
  54. 7.6 Das Graphenisomorphieproblem
  55. 7.7 Ergänzende Übungsaufgaben
  56. 7.8 Literaturhinweise
  57. 8 Algorithmen auf Strings
  58. 8.1 Stringmatching
  59. 8.2 Approximatives Stringmatching
  60. 8.3 Ergänzende Übungsaufgaben
  61. 8.4 Literaturhinweise
  62. 9 Online-Algorithmen
  63. 9.1 Das Listenverwaltungsproblem
  64. 9.2 Paging
  65. 9.3 Ergänzende Übungsaufgaben
  66. 9.4 Literaturhinweise
  67. 10 Schnelle Fouriertransformationen
  68. 10.1 Wahl der Stützstellen
  69. 10.2 Ergänzende Übungsaufgaben
  70. 10.3 Literaturhinweise
  71. 11 Lineare Programmierung
  72. 11.1 Grundlagen
  73. 11.2 Die Simplexmethode
  74. 11.3 Dualität
  75. 11.4 Ganzzahlige lineare Programmierung
  76. 11.5 Ergänzende Übungsaufgaben
  77. 11.6 Literaturhinweise
  78. Literaturverzeichnis
  79. Index