KLASSISCHE PROGRAMMIERTECHNIK Eine Sammlung der hervorragendsten Algorithmen

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1 KLASSISCHE PROGRAMMIERTECHNIK Eine Sammlung der hervorragendsten Algorithmen Ian Oliver. PRENTICE HALL NEW YORK LONDON TORONTO SYDNEY TOKIO SINGAPUR MÜNCHEN MEXICO

2 Vorwort Danksagung XI XV 1 Einführung Das Ziel des Buchs Format Testprogramme Effizienz Code Speicherzuweisung 25 2 Arithmetik Dezimal-Arithmetik Das Rechnen mit Zahlen, die als Zeichenketten dargestellt werden Bruchrechnen Das Rechnen mit Zahlen, die als Bruch zweier Ganzzahlen dargestellt werden Zahlenähnlichkeit Überprüfung, ob Fließkommazahlen annähernd" gleich sind 46 3 Zahlenspiele Überprüfen von Ziffern Das Schützen einer Zahl mit sich selbst überprüfbaren J>rüf'-Ziffern 52

3 VI 3.2 Datumsumwandlung und Ostern Das Konvertieren des Datums in Ganzzahlen und umgekehrt Römische Ziffern Das Umwandeln von römischen Ziffern in arabische Zahlen und umgekehrt 76 4 Permutationen und Kombinationen 81 Anmerkungen - Das Backtracking Wie man das kombinatorische Suchen effizienter gestaltet y Produkte Das Berechnen des Werts der Fakultät mit Hilfe der zugehörigen Formeln 84 Anmerkungen die Rekursion Wie man herausfindet, wann nicht mit einer Rekursion gearbeitet werden soll Verschachtelte Schleifen Die Simulation einer variablen Anzahl von Durchläufen ineinander verschachtelter Schleifenkonstrukte 90 Anmerkungen - unsichere Paßwörter Warum Paßwörter weniger effektiv sind, als allgemein erwartet 95 Anmerkungen - mehrdimensionale Tabellen Das Erzeugen einfacher Tabellen aus mehrdimensionalen Matrizen Verschachtelte Summenbildung Das Berechnen von Unter-Untersummen aus Untersummen aus Summensystemen beliebiger Tiefe Permutationen Das Generieren jeder möglichen Permutation gegebener Elemente 104 Anmerkungen - der Geschäftsreisende Wie man den kürzesten Weg zu einer Reihe von Städten findet Kombinationen Das Generieren aller möglichen Kombinationen von Elementen, die aus mehreren gewählt werden 112

4 VII Anmerkungen - organisatorische Kommunikationsmuster Wie man die Cliquen" aus einer Gruppe mit Leuten herausfindet Datenstrukturen Die Stackmatrix Die Verarbeitung von Elementen in der Reihenfolge Last-In-First-Out (LIFO) mit Hilfe einer Matrixstruktur Die Queue-Matrix Die Verarbeitung von Elementen in der Reihenfolge First-In-First-Out (FIFO) mit Hilfe einer Matrixstruktur Der Heap' Das Verarbeiten von Elementen in einer,ßufällig-hinein größten-hinaus"-folge Liste mit freien Speicherblöcken Der Aufbau einer Liste mit frei verfügbaren Speicherplätzen Die Listenimplementation des Stack Das Anordnen von Elementen in Last-In-First-Out (LIFO) Reihenfolge mit Hilfe der Liste mit freiem Speicher Die Listenversion der Queue Wie man mit Hilfe einer Liste mit freien Speicherplätzen Elemente in einer First- In-First-Out (FIFO) Reihenfolge anordnen kann Zweifach verkettete Listen Wie Elemente innerhalb einer linearen Liste in beiden Richtungen miteinander verkettet werden können Die ausgeglichene Baumstruktur Wie Elemente auf effiziente Art in sortierter Reihenfolge angeordnet werden Sortieren und Zusammenfügen Der Sequenzalgorithmus Das Einbinden einer festen Anzahl von Elementen in eine sortierte Sequenz Das Matrixsortieren Das Sortieren der Elemente einer Matrix mit einer Reihe unterschiedlicher Verfahren 189

5 VIII 7 Textverarbeitung Das Soundex-Verfahren Das Codieren von Namen entsprechend ihrer phonetischen Zusammensetzung Ähnlicher Text Wie man bestimmt, ob zwei Zeichenketten gleich oder ähnlich sind Suchmuster Wie man Worte in einem Text findet Das Suchen in Matrizen Das Finden eines Worts in einer Matrix mit Worten Hashing Der Aufbau einer Tabelle für das schnelle Auffinden bestimmter Wörter Die Trie-Struktur Das Generieren eines effizienten Index für eine Tabelle mit Wörtern 242 Anmerkungen - Datenkompression Das Komprimieren von Text mit einem einfachen, neuen Verfahren Zufallszahlen 255 Anmerkungen - Das Gesetz von den Durchschnitten Die Antwort auf die Frage, ob das Gesetz der Durchschnitte eine erfahrbare Realität oder ein Mythos ist Die Zufallszahlengeneratoren Das Erzeugen von Zufallszahlen mit unterschiedlichen Verteilungen Die zufällige Auswahl Mischverfahren und das zufällige Auswählen einer Anzahl von Elementen aus einer größeren Menge Die Finanzwelt Finanzerklärungen Das effiziente Generieren einer Bilanzaufstellung und einer Gewinn- und Verlustrechnung 292

6 EX Anmerkungen - Das Journal Wie die Bücher für ein Unternehmen geführt werden Kapitalströme Das Berechnen der effektiven Verzinsung und des aktuellen Werts Kredite Das Bestimmen von Zinssätzen, Konditionen und Rückzahlungen Die Nullstellenfunktion Wie man den Punkt findet, an dem eine Kurve die X-Achse schneidet Das Aktualisieren von Dateien Die serielle Aktualisierung von Arbeitsdateien Das Aktualisieren einer seriellen Arbeitsdatei unter Zuhilfenahme einer Transaktionsdatei Die indizierte Aktualisierung Das Aktualisieren einer indizierten Masterdatei unter Zuhilfenahme einer Transaktionsdatei Das dynamische Hashing Der Aufbau eines Index für Dateien variabler Größe Matrizen Lineare Gleichungssysteme Das Lösen von simultanen linearen Gleichungssystemen Stützpunktschritte Das Ausführen eines Schritts einer Matrixinvertierung Anmerkungen - das Bestimmen eines Unternehmenswerts Das Bestimmen des tatsächlichen Unternehmenswerts für sich anteilig gegenseitig besitzende Firmen Die lineare Programmierung Das Herausfinden des besten Wegs, eine Aufgabe unter Berücksichtigung verschiedener Konditionierungen zu erledigen Matrix-Grundwerte Das Bestimmen des dominanten Eigenwerts und des Eigenvektors einer Matrix 380

7 X Anmerkungen - Das Bestimmen gewichteter Kriterien Das Zuordnen von Gewichtungen für Entscheidungskriterien mit Hilfe einer relativ objektiven Methode Das Anpassen von Kurven Polynome Das Anpassen des Lagrangeschen Polynoms an eine Punktwolke Der kubische Spline Das Verlegen einer glatten Kurve durch eine Punktwolke Die glatte Kurve Das optimierte Annähern einer Polynomkurve an eine Punktwolke Die mehrfache, lineare Regression Das optimierte Anpassen einer Formel an mehrdimensionale Punktwolken 413 Anmerkungen - Das Usambaraveilchen Das Bestimmten der besten Zuchtmethode Netzwerke Das topologische Sortieren Wie man die Elemente eines Netzwerks in eine Reihenfolge bringt Der kritische Pfad Wie man den längsten Pfad durch ein Netzwerk findet Die umfassende Baumstruktur Das Suchen nach dem kürzesten Baum, der jeden Knoten in ein Netz einbindet 436 Referenzen 443 Stichwortverzeichnis 449