Algorithmen und Datenstrukturen (AuD) Prof. Dr. Claudia Eckert und Dr. Thomas Stibor

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1 Algorithmen und Datenstrukturen (AuD) Prof. Dr. Claudia Eckert und Dr. Thomas Stibor Organisatorisches: Vorlesung 4 SWS, Zentralübung 2 SWS: 6 Credit Points Mi 9:45 11:15 Raum 1200 (Vorlesung) Do 8:00 9:30 Raum 1200 (Vorlesung) Mo 9:45 11:15 Raum 1200 (Zentralübung) Sprechstunde: nach den Vorlesungen und Mittwochs, Uhr, Büro Boltzmannstr. 3, Garching Vorlesung Algorithmen und Datenstrukturen, WS11/12, C. Eckert & Th. Stibor 1

2 Die Verantwortlichen Vorlesung: Prof. Claudia Eckert Leiterin des Lehrstuhls für IT-Sicherheit, I20 in der Fakultät für Informatik der TU München Direktorin des Fraunhofer Instituts für Angewandte und Integrierte Sicherheit (AISEC), München Übung: Dr. Thomas Stibor, Daniel Angermeier Vorlesung Algorithmen und Datenstrukturen, WS11/12, C. Eckert & Th. Stibor 2

3 Die Vorlesung: Algorithmen und Datenstrukturen (AuD) Organisatorisches: Ablauf der Vorlesung: Wesentliche Informationen auf ppt-folien zusammengestellt Folien stehen vorab zum Download bereit In der Vorlesung zusätzlich: Beispiele, Erläuterungen vervollständigen des ppt-foliensatzes während der Vorlesung Leistungsnachweis: Klausur: 120 Minuten Übung und Übungsaufgaben bereiten auf die Klausur vor Aktives Bearbeiten der Übungsaufgaben ist die beste Klausur- vorbereitung, Arbeiten in kleinen Gruppen! Vorlesung Algorithmen und Datenstrukturen, WS11/12, C. Eckert & Th. Stibor 3

4 Ziele der Vorlesung Grundlegende Konzepte, Prinzipien, Verfahren wichtige algorithmische Prinzipien kennen und anwenden Vertreter wichtiger Klassen von Algorithmen kennen lernen Techniken zur Analyse der Komplexität kennen und anwenden Datenstrukturen für die effiziente und flexible Repräsentation von Information kennen lernen Methodenwissen zum Entwurf von effizienten Algorithmen und deren Umsetzung in eine maschinenverarbeitbare Form Vorlesung Algorithmen und Datenstrukturen, WS11/12, C. Eckert & Th. Stibor 4

5 Themenüberblick 1. Einführung in die Thematik Algorithmen und Datenstrukturen Definitionen, grundlegende Eigenschaften 2. Mathematische Grundlagen Auffrischung wichtiger Grundlagen, Nachschlagewerk für Rest 3. Grundlagen zur Korrektheit und Effizienz von Algorithmen 4. Grundlagen des Algorithmen-Entwurfs Entwurfs-Prinzipien, Analyse 5. Elementare Datenstrukturen Felder, Listen, Keller, Warteschlangen 6. Sortieralgorithmen Elementare Sortierverfahren, Insertion, Quicksort, Mergesort Vorlesung Algorithmen und Datenstrukturen, WS11/12, C. Eckert & Th. Stibor 5

6 7. Fortgeschrittene Datenstrukturen: Bäume, Binärbäume, Graphen, Hashtabellen 8. Suchalgorithmen Elementare Suchmethoden, Suchbäume 9. Fortgeschrittene Sortieralgorithmen Heapsort, Bucketsort 10. Algorithmen auf Graphen Technische Universität München Elementare Algorithmen, Spannbaum, kürzeste Pfade 11 Verarbeitung von Zeichenfolgen Suchen in Zeichenfolgen, Pattern Matching, Kryptographie 12. Datenkomprimierung: Huffman-Code, Lempel ZIF Vorlesung Algorithmen und Datenstrukturen, WS11/12, C. Eckert & Th. Stibor 6

7 Lesestoff Empfohlene Literatur zur Vorlesung Die Vorlesung wird sich in weiten Teilen auf das Buch von Cormen abstützen: Thomas H. Cormen, Charles E. Leiserson, Ronald L. Rivest, Clifford Stein: Algorithmen - Eine Einführung, Oldenbourg, 3. Auflage Vorlesung Algorithmen und Datenstrukturen, WS11/12, C. Eckert & Th. Stibor 7

8 Lesestoff Weitere ergänzende Literatur Robert Sedgewick, Algorithmen, Pearson Studium, 2002: gut zu lesen Donald Knuth: The Art of Computer Programming.Vol 1-3. Addison-Wesley, Massachusetts harte Kost, aber ein Klassiker Aho, Hopcroft, Ulmann: Data Structures and Algorithms. Addison-Wesley,1983. Vorlesung Algorithmen und Datenstrukturen, WS11/12, C. Eckert & Th. Stibor 8

9 Übung Leitung: Dr. Thomas Stibor Zeit und Ort: Mo, 09:45 11:15 Uhr, Carl von Linde Hörsaal Beginn: Ziel: Anwendung und Vertiefung des Vorlesungsstoffes Aufgaben: 3-4 pro Übungsblatt Aktive Teilnahme an der Übung wird dringend empfohlen Vorlesung Algorithmen und Datenstrukturen, WS11/12, C. Eckert & Th. Stibor 9