Vorlesung Datenstrukturen

Größe: px
Ab Seite anzeigen:

Download "Vorlesung Datenstrukturen"

Transkript

1 Vorlesung Datenstrukturen Binärbaum Suchbaum Dr. Frank Seifert Vorlesung Datenstrukturen - Sommersemester 2016 Folie 356

2 Datenstruktur Binärbaum Strukturrepräsentation des mathematischen Konzepts Binärbaum struct node { Elementtyp data; node* left; // linker Teilbaum / Kindknoten node* right; // rechter Teilbaum / Kindknoten ; Es existieren zwei Verbindungen zu den Kindknoten und Nullzeiger realisieren externe Knoten. Mit dieser Darstellung können die meisten Operationen für binäre Bäume effizient realisiert werden, allerdings lassen sich so nur Bewegungen von der Wurzel weg im Baum ausdrücken, d.h. nur Kindknoten verarbeiten. Für Algorithmen, die auf der direkten Kenntnis der übergeordneten Knoten basieren, bietet sich analog zur doppelt verketteten Liste die Ergänzung der Knotenstruktur um einen Verweis auf den Vorgänger eines Knotens an. Dr. Frank Seifert Vorlesung Datenstrukturen - Sommersemester 2016 Folie 357

3 Beispiel - Aufbau eines Binärbaums Gesucht Algorithmus zum Aufbau eines möglichst ausgeglichenen Binärbaums mit beliebiger Knotenanzahl Idee Rekursive Verteilung der zu erzeugenden Knotenanzahl gleichmäßig auf die Teilbäume node* exampletree( int count ) { if ( count ) { int leftnodes = count / 2; int rightnodes = count - leftnodes - 1; node* newnode = new node; newnode->left = exampletree( leftnodes ); newnode->right = exampletree( rightnodes ); return newnode; else return 0; Dr. Frank Seifert Vorlesung Datenstrukturen - Sommersemester 2016 Folie 358

4 Traversieren von Binärbäumen Traversierung geordneter Bäume Im Gegensatz zur linearen Durchmusterung von Listen muss bei Bäumen eine Entscheidung getroffen werden: Diese Entscheidung besteht jedoch nicht darin, welcher Nachfolgerknoten ausgewählt wird (denn die Reihenfolge ist durch die Ordnung bereits vorgegeben), sondern wann ein Knoten bzgl. seiner Kindknoten ausgewertet wird. Traversierung von Binärbäumen Bei Binärbäumen gibt es drei Möglichkeiten: Präorder Inorder Postorder - Traversierung = Auswertung eines Knotens vor seinen Kindern - Traversierung = Auswertung eines Knotens inmitten seiner Kinder - Traversierung = Auswertung eines Knoten nach seinen Kindern Ergebnis der Traversierung Konvertierung einer komplexeren Baumstruktur in eine flache Listenstruktur. Dr. Frank Seifert Vorlesung Datenstrukturen - Sommersemester 2016 Folie 359

5 Präorder-Traversierung Reihenfolge 1. Auswertung des Knotens 2. Auswertung des linken Teilbaums 3. Auswertung des rechten Teilbaums A void traverse( node* n ) { if ( n ) { process ( n->info ); traverse( n->left ); traverse( n->right ); B I C F J M D E G H K L N O Bezeichnung Ein Knoten wird vor seinen Kindknoten verarbeitet, also Präorder-Traversierung Dr. Frank Seifert Vorlesung Datenstrukturen - Sommersemester 2016 Folie 360

6 Inorder-Traversierung Reihenfolge 1. Auswertung des linken Teilbaums 2. Auswertung des Knotens 3. Auswertung des rechten Teilbaums H void traverse( node* n ) { if ( n ) { traverse( n->left ); process ( n->info ); traverse( n->right ); D L B F J N A C E G I K M O Bezeichnung Ein Knoten wird inmitten seiner Kindknoten verarbeitet, also Inorder-Traversierung Dr. Frank Seifert Vorlesung Datenstrukturen - Sommersemester 2016 Folie 361

7 Postorder-Traversierung Reihenfolge 1. Auswertung des linken Teilbaums 2. Auswertung des rechten Teilbaums 3. Auswertung des Knotens O void traverse( node* n ) { if ( n ) { traverse( n->left ); traverse( n->right ); process ( n->info ); G N C F J M A B D E H I K L Bezeichnung Ein Knoten wird nach seinen Kindknoten verarbeitet, also Postorder-Traversierung Dr. Frank Seifert Vorlesung Datenstrukturen - Sommersemester 2016 Folie 362

8 Level-Order-Traversierung Wunsch Ebenenweise Verarbeitung von Baumknoten Problem A Im Gegensatz zu den bereits bekannten Traversierungs- B C arten entspricht eine ebenenweise Verarbeitung von Baumknoten nicht der natürlichen rekursiven Definition eines Baums. D E F G Lösung H I J K L M N O Um Bäume ebenenweise verarbeiten zu können, ist eine Zwischenspeicherung von Baumknoten nötig, die mit Hilfe der Datenstruktur Schlange realisiert wird. Dr. Frank Seifert Vorlesung Datenstrukturen - Sommersemester 2016 Folie 363

9 ADT Schlange / Queue ADT Schlange Für viele Aufgaben in der Informatik werden Datenstrukturen benötigt, die nach dem FIFO-Prinzip arbeiten, d.h. dass das zuerst eingefügte Element auch als erstes wieder entnommen wird. Analog zum ADT Stapel wollen wir deshalb einen abstrakten Datentyp für die Datenstruktur Schlange entwickeln. Anwendung Da wir die Schlange konkret zur Baumtraversierung benötigen, muss sie Baumknoten bzw. Zeiger auf Baumknoten verwalten. Dementsprechend gestalten wir die Schnittstelle des ADT: class Queue { // Schlange mit Elementtyp Baumknoten Queue() // Konstruktor ~Queue() // Destruktor bool isempty() // Test auf leere Schlange void enqueue(node* data) // Anstellen an die Schlange node* dequeue() // Abfertigen des ersten Elements Dr. Frank Seifert Vorlesung Datenstrukturen - Sommersemester 2016 Folie 364

10 ADT Queue - Interne Struktur class Queue { struct list { ; node* data; // Wir fügen Baumknoten in Schlange ein list* next; list(node* value) { // Hier eine Variante mit struct-konstruktor data = value; next = 0; struct node { Elementtyp data; node* left; node* right; ; list* head; list* tail; // Einfügen und Entnehmen von Elementen erfolgt bei // Schlangen an den entgegengesetzten Enden einer Liste Dr. Frank Seifert Vorlesung Datenstrukturen - Sommersemester 2016 Folie 365

11 ADT Queue - Methoden public: Queue() { head = tail = 0; bool isempty() { return (head == 0); void enqueue(node* value) { list* t = tail; tail = new list(value); if (!head) head = tail; else t->next = tail; node* dequeue() { if (isempty()) { printf("schlange leer"); return 0; else { node* value = head->data; list* next = head->next; delete head; head = next; return value; ~Queue() { // Löschen aller Listenelemente ; Dr. Frank Seifert Vorlesung Datenstrukturen - Sommersemester 2016 Folie 366

12 Level-Order-Traversierung Um die ebenenweise Verarbeitung zu ermöglichen, modifizieren wir die Präorder-Traversierung: Zu Beginn fügen wir den Wurzelknoten des Baumes in eine Schlange ein. Solange die Schlange nicht leer ist entnehmen wir den aktuell zu verarbeitenden Knoten n aus der Schlange, verarbeiten ihn und fügen die Kinder von n in die Schlange ein void traverselevelorder( node* n ) { Queue q; q.enqueue( n ); A while (!q.isempty() ) { n = q.dequeue(); B C process( n->info ); if ( n->left ) q.enqueue( n->left ); if ( n->right ) q.enqueue( n->right ); H D I J E K L F M N G O Dr. Frank Seifert Vorlesung Datenstrukturen - Sommersemester 2016 Folie 367

13 Binärer Suchbaum Dr. Frank Seifert Vorlesung Datenstrukturen - Sommersemester 2016 Folie 368

14 Binärer Suchbaum Definition Ein binärer Suchbaum ist ein binärer Baum, dessen interne Knoten mit einem Schlüssel verbunden sind. Schlüssel sind eindeutig, es gibt keine verschiedenen Knoten mit dem selben Schlüssel. 8 Alle Knoten, deren Schlüssel kleiner als der Schlüssel eines 4 12 Knotens ist, befinden sich im linken Teilbaum Alle Knoten, deren Schlüssel größer als der Schlüssel eines Knotens ist, befinden sich im rechten Teilbaum Konsequenz Die Gestalt der Datenstruktur Suchbaum ist abhängig von ihren Werten! Dr. Frank Seifert Vorlesung Datenstrukturen - Sommersemester 2016 Folie 369

15 Suchen im binären Suchbaum (1) Rekursiver Algorithmus Aus der Gestalt eines Suchbaums ergibt sich ein rekursiver Suchalgorithmus: Ist der aktuell betrachtete Baumknoten n ein externer Knoten erfolgloser Abbruch der Suche sonst Vergleich des gesuchten Schlüssels mit dem Schlüssel von n Stimmen die Schlüssel überein erfolgreicher Abbruch der Suche - Ist der gesuchte Schlüssel kleiner, suche im linken Teilbaum von n - Ist der gesuchte Schlüssel größer, suche im rechten Teilbaum von n Initialisierung Startknoten des Algorithmus ist die Wurzel des Suchbaumes Dr. Frank Seifert Vorlesung Datenstrukturen - Sommersemester 2016 Folie 370

16 Suchen im binären Suchbaum (2) Quelltext Algorithmus liefert Zeiger auf Baumknoten mit gefundenem Element oder Nullzeiger node* search( node* tree, int value ) { if ( tree == 0 ) { // value nicht vorhanden return 0; if ( tree->data == value ) return tree; // Element gefunden if ( value < tree->data ) return search( tree->left, value ); // Suche links else return search( tree->right, value ); // Suche rechts Dr. Frank Seifert Vorlesung Datenstrukturen - Sommersemester 2016 Folie 371

17 Suchen im Suchbaum Suche nach Dr. Frank Seifert Vorlesung Datenstrukturen - Sommersemester 2016 Folie 372

18 Suchen im Suchbaum Suche nach ist kleiner als 50 Verzweigung nach links Dr. Frank Seifert Vorlesung Datenstrukturen - Sommersemester 2016 Folie 373

19 Suchen im Suchbaum Suche nach Dr. Frank Seifert Vorlesung Datenstrukturen - Sommersemester 2016 Folie 374

20 Suchen im Suchbaum Suche nach ist größer als Verzweigung nach rechts Dr. Frank Seifert Vorlesung Datenstrukturen - Sommersemester 2016 Folie 375

21 Suchen im Suchbaum Suche nach Dr. Frank Seifert Vorlesung Datenstrukturen - Sommersemester 2016 Folie 376

22 Suchen im Suchbaum Suche nach ist kleiner als Verzweigung nach links Dr. Frank Seifert Vorlesung Datenstrukturen - Sommersemester 2016 Folie 377

23 Suchen im Suchbaum Suche nach Dr. Frank Seifert Vorlesung Datenstrukturen - Sommersemester 2016 Folie 378

24 Suchen im Suchbaum Suche nach ist größer als Verzweigung nach rechts Dr. Frank Seifert Vorlesung Datenstrukturen - Sommersemester 2016 Folie 379

25 Suchen im Suchbaum Suche nach Dr. Frank Seifert Vorlesung Datenstrukturen - Sommersemester 2016 Folie 380

26 Suchen im Suchbaum Suche nach wurde mit nur 5 Vergleichen gefunden, bei 31 Elementen Dr. Frank Seifert Vorlesung Datenstrukturen - Sommersemester 2016 Folie 381

27 Suchen im Suchbaum Suche nach Komplexitätsanalyse Die Suche benötigt in einem ausgeglichenen binären Suchbaum bei N Knoten maximal ld(n) Schritte. Damit hat das Suchverfahren eine Komplexität von O(log N). Vergleich Im Vergleich zur linearen Laufzeit der Suche nach einem Listenelement oder einer Feldkomponente arbeitet die Suche nach einem Element in einem ausgeglichenen Suchbaum wesentlich effizienter. Dr. Frank Seifert Vorlesung Datenstrukturen - Sommersemester 2016 Folie 382

28 Einfügen in einen Suchbaum (1) Such- und Einfügeoperationen eines Suchbaums sind eng miteinander verwandt: Der Knoten, an dem die Suche (nach einem nichtvorhandenen Schlüssel) abbricht, entspricht der Position, an dem ein neuer Knoten mit diesem Wert eingefügt werden muss. Der eingefügte bzw. bereits vorhandene Knoten wird als Funktionswert zurückgeliefert. node* insert(node* tree, int value) { node* temp; if (tree) { if (tree->data == value) return tree; if (value < tree->data) if (tree->left) return insert(tree->left, value); else tree->left = temp = new node; else if (tree->right) return insert(tree->right, value); else tree->right = temp = new node; else temp = new node; temp->data = value; temp->left = 0; temp->right = 0; return temp; Dr. Frank Seifert Vorlesung Datenstrukturen - Sommersemester 2016 Folie 383

29 Einfügen in einen Suchbaum (2) Komplexitätsanalyse Analog der Suchoperation benötigen wir bei einem ausgeglichenen binären Suchbaum mit N Knoten höchstens ld(n) Vergleiche um die Einfügeposition zu bestimmen und einen neuen Knoten anzuhängen Komplexität O(log N). Im Vergleich zur linearen Laufzeit zum Bestimmen der Einfügeposition in einer Liste arbeitet das Einfügen in einen ausgeglichenen Suchbaum wesentlich effizienter. Aber Bei falscher Reihenfolge des Einfügens kann ein Baum sehr schnell degenerieren. Wenn das Ausgeglichenheitskriterium verletzt wird, tendiert die Laufzeit für Such- und Einfügeoperationen in die Größenordnung der entsprechenden Listenoperationen. Dr. Frank Seifert Vorlesung Datenstrukturen - Sommersemester 2016 Folie 384

30 Ende der Vorlesung Dr. Frank Seifert Vorlesung Datenstrukturen - Sommersemester 2016 Folie 385

Teil 1: Suchen. Ausgeglichene Bäume B-Bäume Digitale Suchbäume. M.O.Franz, Oktober 2007 Algorithmen und Datenstrukturen - Binärbäume 1-1

Teil 1: Suchen. Ausgeglichene Bäume B-Bäume Digitale Suchbäume. M.O.Franz, Oktober 2007 Algorithmen und Datenstrukturen - Binärbäume 1-1 Teil : Suchen Problemstellung Elementare Suchverfahren Hashverfahren Binäre Suchbäume (Wiederholung aus Prog 2) Bäume: Begriffe, Eigenschaften und Traversierung Binäre Suchbäume Gefädelte Suchbäume Ausgeglichene

Mehr

13. Bäume: effektives Suchen und Sortieren

13. Bäume: effektives Suchen und Sortieren Schwerpunkte Aufgabe und Vorteile von Bäumen 13. Bäume: effektives Suchen und Sortieren Java-Beispiele: Baum.java Traverse.java TraverseTest.java Sortieren mit Bäumen Ausgabealgorithmen: - Preorder - Postorder

Mehr

Informatik II, SS 2014

Informatik II, SS 2014 Informatik II SS 2014 (Algorithmen & Datenstrukturen) Vorlesung 11 (4.6.2014) Binäre Suchbäume II Algorithmen und Komplexität Binäre Suchbäume Binäre Suchbäume müssen nicht immer so schön symmetrisch sein

Mehr

Vorlesung Informatik 2 Algorithmen und Datenstrukturen

Vorlesung Informatik 2 Algorithmen und Datenstrukturen Vorlesung Informatik 2 Algorithmen und Datenstrukturen (18 Bäume: Grundlagen und natürliche Suchbäume) Prof. Dr. Susanne Albers Bäume (1) Bäume sind verallgemeinerte Listen (jedes Knoten-Element kann mehr

Mehr

11. Elementare Datenstrukturen

11. Elementare Datenstrukturen 11. Elementare Datenstrukturen Definition 11.1: Eine dynamische Menge ist gegeben durch eine oder mehrer Mengen von Objekten sowie Operationen auf diesen Mengen und den Objekten der Mengen. Dynamische

Mehr

12. Dynamische Datenstrukturen

12. Dynamische Datenstrukturen Motivation: Stapel. Dynamische Datenstrukturen Verkettete Listen, Abstrakte Datentypen Stapel, Warteschlange, Implementationsvarianten der verketteten Liste 0 04 Motivation: Stapel ( push, pop, top, empty

Mehr

Einführung in die Informatik 2

Einführung in die Informatik 2 Einführung in die Informatik 2 Listen & Bäume Sven Kosub AG Algorithmik/Theorie komplexer Systeme Universität Konstanz E 202 SvenKosub@uni-konstanzde Sprechstunde: Freitag, 14:00-15:00 Uhr, onv Sommersemester

Mehr

Informatik II Vorlesung am D-BAUG der ETH Zürich

Informatik II Vorlesung am D-BAUG der ETH Zürich Informatik II Vorlesung am D-BAUG der ETH Zürich Vorlesung 9, 2.5.2016 [Nachtrag zu Vorlesung : Numerische Integration, Zusammenfassung Objektorientierte Programmierung] Dynamische Datenstrukturen II:

Mehr

Algorithmen und Datenstrukturen 1

Algorithmen und Datenstrukturen 1 Algorithmen und Datenstrukturen 1 7. Vorlesung Peter F. Stadler Universität Leipzig Institut für Informatik studla@informatik.uni-leipzig.de aufbauend auf den Kursen der letzten Jahre von E. Rahm, G. Heyer,

Mehr

Datenstrukturen. einfach verkettete Liste

Datenstrukturen. einfach verkettete Liste einfach verkettete Liste speichert Daten in einer linearen Liste, in der jedes Element auf das nächste Element zeigt Jeder Knoten der Liste enthält beliebige Daten und einen Zeiger auf den nächsten Knoten

Mehr

Programmiertechnik II

Programmiertechnik II Bäume Symboltabellen Suche nach Werten (items), die unter einem Schlüssel (key) gefunden werden können Bankkonten: Schlüssel ist Kontonummer Flugreservierung: Schlüssel ist Flugnummer, Reservierungsnummer,...

Mehr

Informatik II, SS 2014

Informatik II, SS 2014 Informatik II SS 2014 (Algorithmen & Datenstrukturen) Vorlesung 10 (3.6.2014) Binäre Suchbäume I Algorithmen und Komplexität Zusätzliche Dictionary Operationen Dictionary: Zusätzliche mögliche Operationen:

Mehr

Suchbäume. Annabelle Klarl. Einführung in die Informatik Programmierung und Softwareentwicklung

Suchbäume. Annabelle Klarl. Einführung in die Informatik Programmierung und Softwareentwicklung Suchbäume Annabelle Klarl Zentralübung zur Vorlesung Einführung in die Informatik: http://www.pst.ifi.lmu.de/lehre/wise-13-14/infoeinf WS13/14 Action required now 1. Smartphone: installiere die App "socrative

Mehr

Grundlagen der Informatik. Prof. Dr. Stefan Enderle NTA Isny

Grundlagen der Informatik. Prof. Dr. Stefan Enderle NTA Isny Grundlagen der Informatik Prof. Dr. Stefan Enderle NTA Isny 2 Datenstrukturen 2.1 Einführung Syntax: Definition einer formalen Grammatik, um Regeln einer formalen Sprache (Programmiersprache) festzulegen.

Mehr

Einführung in die Informatik: Programmierung und Software-Entwicklung, WS 16/17. Kapitel 14. Bäume. Bäume 1

Einführung in die Informatik: Programmierung und Software-Entwicklung, WS 16/17. Kapitel 14. Bäume. Bäume 1 Kapitel 14 Bäume Bäume 1 Ziele Den Begriff des Baums in der Informatik kennenlernen Bäume als verkettete Datenstruktur repräsentieren können Rekursive Funktionen auf Bäumen verstehen und schreiben können

Mehr

Bäume. Text. Prof. Dr. Margarita Esponda SS 2012 O4 O5 O6 O ALP2-Vorlesung, M. Esponda

Bäume. Text. Prof. Dr. Margarita Esponda SS 2012 O4 O5 O6 O ALP2-Vorlesung, M. Esponda Bäume O1 O2 Text O3 O4 O5 O6 O7 Prof. Dr. Margarita Esponda SS 2012 22. ALP2-Vorlesung, M. Esponda Inhalt 1. Einführung 2. Warum Bäume? 3. Listen und Arrays vs. Bäume 4. Einfach verkettete binäre Suchbäume

Mehr

13. Binäre Suchbäume

13. Binäre Suchbäume 1. Binäre Suchbäume Binäre Suchbäume realiesieren Wörterbücher. Sie unterstützen die Operationen 1. Einfügen (Insert) 2. Entfernen (Delete). Suchen (Search) 4. Maximum/Minimum-Suche 5. Vorgänger (Predecessor),

Mehr

Der linke Teilbaum von v enthält nur Schlüssel < key(v) und der rechte Teilbaum enthält nur Schlüssel > key(v)

Der linke Teilbaum von v enthält nur Schlüssel < key(v) und der rechte Teilbaum enthält nur Schlüssel > key(v) Ein Baum T mit Knotengraden 2, dessen Knoten Schlüssel aus einer total geordneten Menge speichern, ist ein binärer Suchbaum (BST), wenn für jeden inneren Knoten v von T die Suchbaumeigenschaft gilt: Der

Mehr

Algorithmen und Datenstrukturen Suchbaum

Algorithmen und Datenstrukturen Suchbaum Algorithmen und Datenstrukturen Suchbaum Matthias Teschner Graphische Datenverarbeitung Institut für Informatik Universität Freiburg SS 12 Motivation Datenstruktur zur Repräsentation dynamischer Mengen

Mehr

Datenstrukturen & Algorithmen

Datenstrukturen & Algorithmen Datenstrukturen & Algorithmen Matthias Zwicker Universität Bern Frühling 2010 Übersicht Binäre Suchbäume Einführung und Begriffe Binäre Suchbäume 2 Binäre Suchbäume Datenstruktur für dynamische Mengen

Mehr

7. Sortieren Lernziele. 7. Sortieren

7. Sortieren Lernziele. 7. Sortieren 7. Sortieren Lernziele 7. Sortieren Lernziele: Die wichtigsten Sortierverfahren kennen und einsetzen können, Aufwand und weitere Eigenschaften der Sortierverfahren kennen, das Problemlösungsparadigma Teile-und-herrsche

Mehr

Algorithmen und Datenstrukturen (ESE) Entwurf, Analyse und Umsetzung von Algorithmen (IEMS) WS 2014 / Vorlesung 10, Donnerstag 8.

Algorithmen und Datenstrukturen (ESE) Entwurf, Analyse und Umsetzung von Algorithmen (IEMS) WS 2014 / Vorlesung 10, Donnerstag 8. Algorithmen und Datenstrukturen (ESE) Entwurf, Analyse und Umsetzung von Algorithmen (IEMS) WS 2014 / 2015 Vorlesung 10, Donnerstag 8. Januar 2015 (Verkettete Listen, Binäre Suchbäume) Junior-Prof. Dr.

Mehr

Bäume. Informatik B - Objektorientierte Programmierung in Java. Vorlesung 10: Collections 4. Inhalt. Bäume. Einführung. Bäume.

Bäume. Informatik B - Objektorientierte Programmierung in Java. Vorlesung 10: Collections 4. Inhalt. Bäume. Einführung. Bäume. Universität Osnabrück 1 Bäume 3 - Objektorientierte Programmierung in Java Vorlesung 10: Collections 4 Einführung Bäume sind verallgemeinerte Listenstrukturen Lineare Liste Jedes Element hat höchstens

Mehr

Geordnete Binärbäume

Geordnete Binärbäume Geordnete Binärbäume Prof. Dr. Martin Wirsing in Zusammenarbeit mit Gilbert Beyer und Christian Kroiß http://www.pst.ifi.lmu.de/lehre/wise-09-10/infoeinf/ WS 09/10 Einführung in die Informatik: Programmierung

Mehr

HTTP://WWW.WIKIPAINTINGS.ORG/EN/FRIEDENSREICH-HUNDERTWASSER/YOU-ARE-A-GUEST-OF-NATURE-BEHAVE Abstrakte Datentypen.

HTTP://WWW.WIKIPAINTINGS.ORG/EN/FRIEDENSREICH-HUNDERTWASSER/YOU-ARE-A-GUEST-OF-NATURE-BEHAVE Abstrakte Datentypen. HTTP://WWW.WIKIPAINTINGS.ORG/EN/FRIEDENSREICH-HUNDERTWASSER/YOU-ARE-A-GUEST-OF-NATURE-BEHAVE Abstrakte Datentypen OOPM, Ralf Lämmel (C) Ralf Lämmel, OOPM, Universität Koblenz-Landau 562 Motivation abstrakter

Mehr

Wiederholung ADT Menge Ziel: Verwaltung (Finden, Einfügen, Entfernen) einer Menge von Elementen

Wiederholung ADT Menge Ziel: Verwaltung (Finden, Einfügen, Entfernen) einer Menge von Elementen Was bisher geschah abstrakter Datentyp : Signatur Σ und Axiome Φ z.b. ADT Menge zur Verwaltung (Finden, Einfügen, Entfernen) mehrerer Elemente desselben Typs Spezifikation einer Schnittstelle Konkreter

Mehr

Binäre Bäume Darstellung und Traversierung

Binäre Bäume Darstellung und Traversierung Binäre Bäume Darstellung und Traversierung Name Frank Bollwig Matrikel-Nr. 2770085 E-Mail fb641378@inf.tu-dresden.de Datum 15. November 2001 0. Vorbemerkungen... 3 1. Terminologie binärer Bäume... 4 2.

Mehr

Schwerpunkte. Verkettete Listen. Verkettete Listen: 7. Verkettete Strukturen: Listen. Überblick und Grundprinzip. Vergleich: Arrays verkettete Listen

Schwerpunkte. Verkettete Listen. Verkettete Listen: 7. Verkettete Strukturen: Listen. Überblick und Grundprinzip. Vergleich: Arrays verkettete Listen Schwerpunkte 7. Verkettete Strukturen: Listen Java-Beispiele: IntList.java List.java Stack1.java Vergleich: Arrays verkettete Listen Listenarten Implementation: - Pascal (C, C++): über Datenstrukturen

Mehr

ADS: Algorithmen und Datenstrukturen

ADS: Algorithmen und Datenstrukturen ADS: Algorithmen und Datenstrukturen Teil VII Peter F. Stadler & Konstantin Klemm Bioinformatics Group, Dept. of Computer Science & Interdisciplinary Center for Bioinformatics, University of Leipzig 08.

Mehr

Binärbäume: Beispiel

Binärbäume: Beispiel Binärbäume Als Beispiel für eine interessantere dynamische Datenstruktur sehen wir uns jetzt Binärbäume an Ein Binärbaum wird rekursiv definiert: Er ist leer oder besteht aus einem Knoten (die Wurzel des

Mehr

Bäume, Anwendung und Begriffe

Bäume, Anwendung und Begriffe Bäume Sie wissen, was Bäume in der Informatik sind Sie kennen das Besucher-Entwurfsmuster Sie kennen Binärbäume Sie können die Bäume auf unterschiedliche Arten traversieren Sie wissen, wie man in Binärbäumen

Mehr

Algorithmen und Datenstrukturen

Algorithmen und Datenstrukturen Algorithmen und Datenstrukturen Dipl. Inform. Andreas Wilkens aw@awilkens.com Überblick Grundlagen Definitionen Elementare Datenstrukturen Rekursionen Bäume 2 1 Datenstruktur Baum Definition eines Baumes

Mehr

Bäume, Suchbäume und Hash-Tabellen

Bäume, Suchbäume und Hash-Tabellen Im folgenden Fokus auf Datenstrukturen, welche den assoziativen Zugriff (über einen bestimmten Wert als Suchkriterium) optimieren Bäume: Abbildung bzw. Vorberechnung von Entscheidungen während der Suche

Mehr

368 4 Algorithmen und Datenstrukturen

368 4 Algorithmen und Datenstrukturen Kap04.fm Seite 368 Dienstag, 7. September 2010 1:51 13 368 4 Algorithmen und Datenstrukturen Java-Klassen Die ist die Klasse Object, ein Pfeil von Klasse A nach Klasse B bedeutet Bextends A, d.h. B ist

Mehr

Einführung in die Informatik: Programmierung und Software-Entwicklung, WS 11/12. Kapitel 13. Bäume. Bäume

Einführung in die Informatik: Programmierung und Software-Entwicklung, WS 11/12. Kapitel 13. Bäume. Bäume 1 Kapitel 13 Ziele 2 Den Begriff des Baums in der Informatik kennenlernen als verkettete Datenstruktur repräsentieren können Rekursive Funktionen auf n verstehen und schreiben können Verschiedene Möglichkeiten

Mehr

Datenstruktur, die viele Operationen dynamischer Mengen unterstützt

Datenstruktur, die viele Operationen dynamischer Mengen unterstützt Algorithmen und Datenstrukturen 265 10 Binäre Suchbäume Suchbäume Datenstruktur, die viele Operationen dynamischer Mengen unterstützt Kann als Wörterbuch, aber auch zu mehr eingesetzt werden (Prioritätsschlange)

Mehr

Binärbäume. Prof. Dr. E. Ehses, 2014 1

Binärbäume. Prof. Dr. E. Ehses, 2014 1 Binärbäume Grundbegriffe der Graphentheorie Bäume und Ihre Anwendungen Unterschiedliche Darstellungen von Bäumen und Binärbäumen Binärbäume in Java Rekursive Traversierung von Binärbäumen Ebenenweise Traversierung

Mehr

Algorithmen und Datenstrukturen

Algorithmen und Datenstrukturen Algorithmen und Datenstrukturen Dipl. Inform. Andreas Wilkens aw@awilkens.com Elementare Datenstrukturen Array Linked List Stack Queue Tree (Feld) (Verkettete Liste) (Stapel) (Warteschlange) (Baum) Einschub:

Mehr

1. Motivation / Grundlagen 2. Sortierverfahren 3. Elementare Datenstrukturen / Anwendungen 4. Bäume / Graphen 5. Hashing 6. Algorithmische Geometrie

1. Motivation / Grundlagen 2. Sortierverfahren 3. Elementare Datenstrukturen / Anwendungen 4. Bäume / Graphen 5. Hashing 6. Algorithmische Geometrie Gliederung 1. Motivation / Grundlagen 2. Sortierverfahren 3. Elementare Datenstrukturen / Anwendungen 4. Bäume / Graphen 5. Hashing 6. Algorithmische Geometrie 4/3, Folie 1 2010 Prof. Steffen Lange - HDa/FbI

Mehr

In diesem Kapitel behandeln wir erste Algorithmen mit dynamischen Strukturen, wie Bäume und Graphen. 1. Bäume Grundlagen...

In diesem Kapitel behandeln wir erste Algorithmen mit dynamischen Strukturen, wie Bäume und Graphen. 1. Bäume Grundlagen... Bäume und Graphen In diesem Kapitel behandeln wir erste Algorithmen mit dynamischen Strukturen, wie Bäume und Graphen. Inhalt 1. Bäume... 1.1. Grundlagen... 1.. Repräsentation von Binärbäumen... 9 1..1.

Mehr

ALP II Dynamische Datenmengen Datenabstraktion (Teil 2)

ALP II Dynamische Datenmengen Datenabstraktion (Teil 2) ALP II Dynamische Datenmengen Datenabstraktion (Teil 2) O1 O2 O3 O4 SS 2012 Prof. Dr. Margarita Esponda 49 Einfach verkettete Listen O1 O2 O3 50 Einführung Einfach verkettete Listen sind die einfachsten

Mehr

Suchen und Sortieren

Suchen und Sortieren (Folie 69, Seite 36 im Skript) 5 6 1 4 Als assoziatives Array geeignet Schlüssel aus geordneter Menge Linke Kinder kleiner, rechte Kinder größer als Elternknoten Externe und interne Knoten Externe Knoten

Mehr

Informatik II, SS 2014

Informatik II, SS 2014 Informatik II SS 2014 (Algorithmen & Datenstrukturen) Vorlesung 13 (18.6.2014) Binäre Suchbäume IV (Rot Schwarz Bäume) Algorithmen und Komplexität Rot Schwarz Bäume Ziel: Binäre Suchbäume, welche immer

Mehr

Eine Baumstruktur sei folgendermaßen definiert. Eine Baumstruktur mit Grundtyp Element ist entweder

Eine Baumstruktur sei folgendermaßen definiert. Eine Baumstruktur mit Grundtyp Element ist entweder Programmieren in PASCAL Bäume 1 1. Baumstrukturen Eine Baumstruktur sei folgendermaßen definiert. Eine Baumstruktur mit Grundtyp Element ist entweder 1. die leere Struktur oder 2. ein Knoten vom Typ Element

Mehr

Datenstrukturen und Algorithmen

Datenstrukturen und Algorithmen Datenstrukturen und Algorithmen VO 708.031 Bäume robert.legenstein@igi.tugraz.at 1 Inhalt der Vorlesung 1. Motivation, Einführung, Grundlagen 2. Algorithmische Grundprinzipien 3. Sortierverfahren 4. Halden

Mehr

Teil 1: Suchen. Problemstellung Elementare Suchverfahren Hashverfahren Binäre Suchbäume Ausgeglichene Bäume. B-Bäume Digitale Suchbäume Heaps

Teil 1: Suchen. Problemstellung Elementare Suchverfahren Hashverfahren Binäre Suchbäume Ausgeglichene Bäume. B-Bäume Digitale Suchbäume Heaps Teil 1: Suchen Problemstellung Elementare Suchverfahren Hashverfahren Binäre Suchbäume Ausgeglichene Bäume AVL-Bäume Splay-Bäume B-Bäume Digitale Suchbäume Heaps M.O.Franz; Oktober 2007 Algorithmen und

Mehr

Binäre Suchbäume. Mengen, Funktionalität, Binäre Suchbäume, Heaps, Treaps

Binäre Suchbäume. Mengen, Funktionalität, Binäre Suchbäume, Heaps, Treaps Binäre Suchbäume Mengen, Funktionalität, Binäre Suchbäume, Heaps, Treaps Mengen n Ziel: Aufrechterhalten einer Menge (hier: ganzer Zahlen) unter folgenden Operationen: Mengen n Ziel: Aufrechterhalten einer

Mehr

Suchbäume mit inneren Knoten verschiedener Knotengrade.

Suchbäume mit inneren Knoten verschiedener Knotengrade. Was bisher geschah rekursive Datenstrukturen: lineare Datenstrukturen: Liste, Stack, Queue hierarchische Datenstrukturen: Bäume allgemeine Bäume Binäre Bäume Unäre Bäume = Listen Tiefe eines Knotens in

Mehr

14. Rot-Schwarz-Bäume

14. Rot-Schwarz-Bäume Bislang: Wörterbuchoperationen bei binären Suchbäume effizient durchführbar, falls Höhe des Baums klein. Rot-Schwarz-Bäume spezielle Suchbäume. Rot-Schwarz-Baum mit n Knoten hat Höhe höchstens 2 log(n+1).

Mehr

Lernziele: Ausgleichstechniken für binäre Bäume verstehen und einsetzen können.

Lernziele: Ausgleichstechniken für binäre Bäume verstehen und einsetzen können. 6. Bäume Lernziele 6. Bäume Lernziele: Definition und Eigenschaften binärer Bäume kennen, Traversierungsalgorithmen für binäre Bäume implementieren können, die Bedeutung von Suchbäumen für die effiziente

Mehr

public interface Stack { public void push(e e); public E pop();

public interface Stack<E> { public void push(e e); public E pop(); ADS Zusammenfassung René Bernhardsgrütter 02.04.2012 1 Generics Gewähren Typsicherheit und können für verschiedene Datentypen ohne Casts verwendet werden. Beim Erstellen der Klasse werden Platzhalter für

Mehr

- k Maximalwerte aus Menge mit n >> k Elementen (Rangfolgebestimmung von Suchmaschinen!) Die typische Operationen:

- k Maximalwerte aus Menge mit n >> k Elementen (Rangfolgebestimmung von Suchmaschinen!) Die typische Operationen: 6 Partiell geordnete binäre Bäume: Heap (Haufen) Motivation für manchen Anwendungen nur partielle Ordnung der Elemente statt vollständiger nötig, z.b. - Prioritätsschlange: nur das minimale (oder maximale)

Mehr

Beispiellösung zu den Übungen Datenstrukturen und Algorithmen SS 2008 Blatt 5

Beispiellösung zu den Übungen Datenstrukturen und Algorithmen SS 2008 Blatt 5 Robert Elsässer Paderborn, den 15. Mai 2008 u.v.a. Beispiellösung zu den Übungen Datenstrukturen und Algorithmen SS 2008 Blatt 5 AUFGABE 1 (6 Punkte): Nehmen wir an, Anfang bezeichne in einer normalen

Mehr

Datenstrukturen. Mariano Zelke. Sommersemester 2012

Datenstrukturen. Mariano Zelke. Sommersemester 2012 Datenstrukturen Mariano Zelke Sommersemester 2012 Tiefensuche: Die globale Struktur Der gerichtete oder ungerichtete Graph G werde durch seine Adjazenzliste A repräsentiert. Im Array besucht wird vermerkt,

Mehr

4.4.1 Implementierung vollständiger Bäume mit Feldern. Reguläre Struktur: Nachfolger des Knoten i sind die Knoten 2*i und 2*i+1.

4.4.1 Implementierung vollständiger Bäume mit Feldern. Reguläre Struktur: Nachfolger des Knoten i sind die Knoten 2*i und 2*i+1. 4.4 Implementierung von Bäumen 4.4.1 Implementierung vollständiger Bäume mit Feldern 1 3 2 7 9 3 4 8 5 17 12 10 6 7 8 13 11 18 9 10 Reguläre Struktur: Nachfolger des Knoten i sind die Knoten 2*i und 2*i+1.

Mehr

Informatik I 2. Kapitel. Elementare Datenstrukturen. Datenstrukturen. Datenstrukturen. Rainer Schrader. 28. Mai 2008

Informatik I 2. Kapitel. Elementare Datenstrukturen. Datenstrukturen. Datenstrukturen. Rainer Schrader. 28. Mai 2008 Informatik I. Kapitel Rainer Schrader Elementare Zentrum für Angewandte Informatik Köln 8. Mai 008 / / bisher haben wir nur Arrays verwendet, Gliederung Einführung abstrakte Datentypen Listen Stacks und

Mehr

Übungen zu Programmierung I - Blatt 8

Übungen zu Programmierung I - Blatt 8 Dr. G. Zachmann A. Greß Universität Bonn Institut für Informatik II 1. Dezember 2004 Wintersemester 2004/2005 Übungen zu Programmierung I - Blatt 8 Abgabe am Mittwoch, dem 15.12.2004, 15:00 Uhr per E-Mail

Mehr

ALP II Dynamische Datenmengen

ALP II Dynamische Datenmengen ALP II Dynamische Datenmengen Teil III Iteratoren Iterator-Objekt O1 O2 O3 O4 SS 2012 Prof. Dr. Margarita Esponda 22. ALP2-Vorlesung, M. Esponda 2 Motivation: Iteratoren Wir haben für die Implementierung

Mehr

9.4 Binäre Suchbäume. Xiaoyi Jiang Informatik II Datenstrukturen und Algorithmen

9.4 Binäre Suchbäume. Xiaoyi Jiang Informatik II Datenstrukturen und Algorithmen 9.4 Binäre Suchbäume Erweiterung: Einfügen an der Wurzel Standardimplementierung: Der neue Schlüssel wird am Ende des Suchpfades angefügt (natürlich, weil zuerst festgestellt werden muss, ob der Schlüssel

Mehr

Tutorium Algorithmen & Datenstrukturen

Tutorium Algorithmen & Datenstrukturen June 16, 2010 Binärer Baum Binärer Baum enthält keine Knoten (NIL) besteht aus drei disjunkten Knotenmengen: einem Wurzelknoten, einem binären Baum als linken Unterbaum und einem binären Baum als rechten

Mehr

Kapiteltests zum Leitprogramm Binäre Suchbäume

Kapiteltests zum Leitprogramm Binäre Suchbäume Kapiteltests zum Leitprogramm Binäre Suchbäume Björn Steffen Timur Erdag überarbeitet von Christina Class Binäre Suchbäume Kapiteltests für das ETH-Leitprogramm Adressaten und Institutionen Das Leitprogramm

Mehr

Folge 19 - Bäume. 19.1 Binärbäume - Allgemeines. Grundlagen: Ulrich Helmich: Informatik 2 mit BlueJ - Ein Kurs für die Stufe 12

Folge 19 - Bäume. 19.1 Binärbäume - Allgemeines. Grundlagen: Ulrich Helmich: Informatik 2 mit BlueJ - Ein Kurs für die Stufe 12 Grundlagen: Folge 19 - Bäume 19.1 Binärbäume - Allgemeines Unter Bäumen versteht man in der Informatik Datenstrukturen, bei denen jedes Element mindestens zwei Nachfolger hat. Bereits in der Folge 17 haben

Mehr

Willkommen zur Vorlesung. Algorithmen und Datenstrukturen

Willkommen zur Vorlesung. Algorithmen und Datenstrukturen Willkommen zur Vorlesung Algorithmen und Datenstrukturen Mein Name: Andreas Berndt Zum Dozenten Diplom-Informatiker (TU Darmstadt) Derzeit Software-Entwickler für Web- Applikationen Derzeitige Sprachen:

Mehr

C- Kurs 09 Dynamische Datenstrukturen

C- Kurs 09 Dynamische Datenstrukturen C- Kurs 09 Dynamische Datenstrukturen Dipl.- Inf. Jörn Hoffmann jhoffmann@informaak.uni- leipzig.de Universität Leipzig InsAtut für InformaAk Technische InformaAk Flexible Datenstrukturen Institut für

Mehr

Informatik II, SS 2014

Informatik II, SS 2014 Informatik II SS 2014 (Algorithmen & Datenstrukturen) Vorlesung 7 (21.5.2014) Binäre Suche, Hashtabellen I Algorithmen und Komplexität Abstrakte Datentypen : Dictionary Dictionary: (auch: Maps, assoziative

Mehr

Einstieg in die Informatik mit Java

Einstieg in die Informatik mit Java 1 / 15 Einstieg in die Informatik mit Java Collections Gerd Bohlender Institut für Angewandte und Numerische Mathematik Gliederung 2 / 15 1 Überblick Collections 2 Hierarchie von Collections 3 Verwendung

Mehr

Wiederholung: Zusammenfassung Felder. Algorithmen und Datenstrukturen (für ET/IT) Definition Abstrakter Datentyp. Programm heute

Wiederholung: Zusammenfassung Felder. Algorithmen und Datenstrukturen (für ET/IT) Definition Abstrakter Datentyp. Programm heute Wiederholung: Zusammenfassung Felder Algorithmen und Datenstrukturen (für ET/IT) Wintersemester / Dr. Tobias Lasser Computer Aided Medical Procedures Technische Universität München Ein Feld A kann repräsentiert

Mehr

Kapitel 4: Dynamische Datenstrukturen. Algorithmen und Datenstrukturen WS 2012/13. Prof. Dr. Sándor Fekete

Kapitel 4: Dynamische Datenstrukturen. Algorithmen und Datenstrukturen WS 2012/13. Prof. Dr. Sándor Fekete Kapitel 4: Dynamische Datenstrukturen Algorithmen und Datenstrukturen WS 2012/13 Prof. Dr. Sándor Fekete 4.4 Binäre Suche Aufgabenstellung: Rate eine Zahl zwischen 100 und 114! Algorithmus 4.1 INPUT: OUTPUT:

Mehr

Klausur zur Veranstaltung Programmierung (fortgeschrittene Konzepte)

Klausur zur Veranstaltung Programmierung (fortgeschrittene Konzepte) Klausur zur Veranstaltung Programmierung (fortgeschrittene Konzepte) Bearbeitungszeit: 100 Minuten (14:15-15:55) Gesamtpunktzahl: 80 Punkte + 30 Zusatzpunkte Die Punktzahlen sind in etwa so bemessen, dass

Mehr

Kapitel 9 Suchalgorithmen

Kapitel 9 Suchalgorithmen Kapitel 9 Suchalgorithmen Suchverfahren: Verfahren, das in einem Suchraum nach Mustern oder Objekten mit bestimmten Eigenschaften sucht. Vielfältige Anwendungsbereiche für Suchverfahren: u.a. Suchen in

Mehr

Vorlesung Informatik 2 Algorithmen und Datenstrukturen

Vorlesung Informatik 2 Algorithmen und Datenstrukturen Vorlesung Informatik 2 Algorithmen und Datenstrukturen (12 Hashverfahren: Verkettung der Überläufer) Prof. Dr. Susanne Albers Möglichkeiten der Kollisionsbehandlung Kollisionsbehandlung: Die Behandlung

Mehr

Datenstrukturen & Algorithmen Lösungen zu Blatt 6 FS 14

Datenstrukturen & Algorithmen Lösungen zu Blatt 6 FS 14 Eidgenössische Technische Hochschule Zürich Ecole polytechnique fédérale de Zurich Politecnico federale di Zurigo Federal Institute of Technology at Zurich Institut für Theoretische Informatik 2. April

Mehr

Grundlagen der Programmierung

Grundlagen der Programmierung Grundlagen der Programmierung Algorithmen und Datenstrukturen Die Inhalte der Vorlesung wurden primär auf Basis der angegebenen Literatur erstellt. Darüber hinaus wurden ausgewählte Teile in Abstimmung

Mehr

Vorlesung Informatik 2 Algorithmen und Datenstrukturen

Vorlesung Informatik 2 Algorithmen und Datenstrukturen Vorlesung Informatik 2 Algorithmen und Datenstrukturen (21 - Balancierte Bäume, AVL-Bäume) Prof. Dr. Susanne Albers Balancierte Bäume Eine Klasse von binären Suchbäumen ist balanciert, wenn jede der drei

Mehr

Programmiertechnik II

Programmiertechnik II 2007 Martin v. Löwis Priority Queues and Heapsort 2007 Martin v. Löwis 2 Priority Queue Abstrakter Datentyp Inhalt: Elemente mit Priorität Operationen: Einfügen: Angabe des Elements und seiner Priorität

Mehr

! 1. Rekursive Algorithmen.! 2. Rekursive (dynamische) Datenstrukturen. II.3.2 Rekursive Datenstrukturen - 1 -

! 1. Rekursive Algorithmen.! 2. Rekursive (dynamische) Datenstrukturen. II.3.2 Rekursive Datenstrukturen - 1 - ! 1. Rekursive Algorithmen! 2. Rekursive (dynamische) Datenstrukturen II.3.2 Rekursive Datenstrukturen - 1 - Ausdruck Ausdruck Grundwert ( Typ ) Präfix-Operator Name Methodenaufruf [ Ausdruck ] ( Ausdruck

Mehr

1 AVL-Bäume. 1.1 Aufgabentyp. 1.2 Überblick. 1.3 Grundidee

1 AVL-Bäume. 1.1 Aufgabentyp. 1.2 Überblick. 1.3 Grundidee AVL-Bäume. Aufgabentyp Fügen Sie in einen anfangs leeren AVL Baum die folgenden Schlüssel ein:... Wenden Sie hierbei konsequent den Einfüge /Balancierungsalgorithmus an und dokumentieren Sie die ausgeführten

Mehr

Kap. 4.2: Binäre Suchbäume

Kap. 4.2: Binäre Suchbäume Kap. 4.2: Binäre Suchbäume Professor Dr. Lehrstuhl für Algorithm Engineering, LS11 Fakultät für Informatik, TU Dortmund 11. VO DAP2 SS 2009 26. Mai 2009 1 Zusätzliche Lernraumbetreuung Morteza Monemizadeh:

Mehr

Verkettete Datenstrukturen: Bäume

Verkettete Datenstrukturen: Bäume Verkettete Datenstrukturen: Bäume 1 Graphen Gerichteter Graph: Menge von Knoten (= Elementen) + Menge von Kanten. Kante: Verbindung zwischen zwei Knoten k 1 k 2 = Paar von Knoten (k 1, k 2 ). Menge aller

Mehr

Einführung Elementare Datenstrukturen. Der Konstruktor muß den Listenkopf head erzeugen. Der Vorgänger und Nachfolger von head ist head selbst.

Einführung Elementare Datenstrukturen. Der Konstruktor muß den Listenkopf head erzeugen. Der Vorgänger und Nachfolger von head ist head selbst. Einführung Elementare Datenstrukturen (Folie 38, Seite 23 im Skript) Der Konstruktor muß den Listenkopf head erzeugen. Der Vorgänger und Nachfolger von head ist head selbst. Einführung Elementare Datenstrukturen

Mehr

Advanced Programming in C

Advanced Programming in C Advanced Programming in C Pointer und Listen Institut für Numerische Simulation Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn Oktober 2013 Überblick 1 Variablen vs. Pointer - Statischer und dynamischer

Mehr

3. Binäre Suchbäume. 3.1 Natürliche binäre Suchbäume. EADS 3.1 Natürliche binäre Suchbäume 78/598 ľernst W. Mayr

3. Binäre Suchbäume. 3.1 Natürliche binäre Suchbäume. EADS 3.1 Natürliche binäre Suchbäume 78/598 ľernst W. Mayr 3. Binäre Suchbäume 3.1 Natürliche binäre Suchbäume Definition 18 Ein natürlicher binärer Suchbaum über einem durch total geordneten Universum U ist ein als interner Suchbaum organisierter Binärbaum (also:

Mehr

Definition Ein Heap (priority queue) ist eine abstrakte Datenstruktur mit folgenden Kennzeichen:

Definition Ein Heap (priority queue) ist eine abstrakte Datenstruktur mit folgenden Kennzeichen: HeapSort Allgemeines Sortieralgorithmen gehören zu den am häufigsten angewendeten Algorithmen in der Datenverarbeitung. Man hatte daher bereits früh ein großes Interesse an der Entwicklung möglichst effizienter

Mehr

Tutoraufgabe 1 (2 3 4 Bäume):

Tutoraufgabe 1 (2 3 4 Bäume): Prof. aa Dr. E. Ábrahám Datenstrukturen und Algorithmen SS Lösung - Übung F. Corzilius, S. Schupp, T. Ströder Tutoraufgabe ( Bäume): a) Löschen Sie den Wert aus dem folgenden Baum und geben Sie den dabei

Mehr

Programmierung 1 (Wintersemester 2015/16) Wiederholungstutorium Lösungsblatt 13 (Queues, Binary Search)

Programmierung 1 (Wintersemester 2015/16) Wiederholungstutorium Lösungsblatt 13 (Queues, Binary Search) Fachrichtung 6.2 Informatik Universität des Saarlandes Tutorenteam der Vorlesung Programmierung 1 Programmierung 1 (Wintersemester 2015/16) Wiederholungstutorium Lösungsblatt 13 (Queues, Binary Search)

Mehr

AVL-Bäume Analyse. Theorem Ein AVL-Baum der Höhe h besitzt zwischen F h und 2 h 1 viele Knoten. Definition Wir definieren die nte Fibonaccizahl:

AVL-Bäume Analyse. Theorem Ein AVL-Baum der Höhe h besitzt zwischen F h und 2 h 1 viele Knoten. Definition Wir definieren die nte Fibonaccizahl: AVL-Bäume Analyse (Folie 85, Seite 39 im Skript) Theorem Ein AVL-Baum der Höhe h besitzt zwischen F h und 2 h 1 viele Knoten. Definition Wir definieren die nte Fibonaccizahl: 0 falls n = 0 F n = 1 falls

Mehr

1. Einfach verkettete Liste unsortiert 2. Einfach verkettete Liste sortiert 3. Doppelt verkettete Liste sortiert

1. Einfach verkettete Liste unsortiert 2. Einfach verkettete Liste sortiert 3. Doppelt verkettete Liste sortiert Inhalt Einführung 1. Arrays 1. Array unsortiert 2. Array sortiert 3. Heap 2. Listen 1. Einfach verkettete Liste unsortiert 2. Einfach verkettete Liste sortiert 3. Doppelt verkettete Liste sortiert 3. Bäume

Mehr

Algorithmen und Datenstrukturen (Th. Ottmann und P. Widmayer) Folien: Suchverfahren Autor: Stefan Edelkamp / Sven Schuierer

Algorithmen und Datenstrukturen (Th. Ottmann und P. Widmayer) Folien: Suchverfahren Autor: Stefan Edelkamp / Sven Schuierer Algorithmen und Datenstrukturen (Th. Ottmann und P. Widmayer) Folien: Suchverfahren Autor: Stefan Edelkamp / Sven Schuierer Institut für Informatik Georges-Köhler-Allee Albert-Ludwigs-Universität Freiburg

Mehr

Counting - Sort [ [ ] [ [ ] 1. SS 2008 Datenstrukturen und Algorithmen Sortieren in linearer Zeit

Counting - Sort [ [ ] [ [ ] 1. SS 2008 Datenstrukturen und Algorithmen Sortieren in linearer Zeit Counting-Sort Counting - Sort ( A,B,k ). for i to k. do C[ i]. for j to length[ A]. do C[ A[ j ] C[ A[ j ] +. > C[ i] enthält Anzahl der Elemente in 6. for i to k. do C[ i] C[ i] + C[ i ]. > C[ i] enthält

Mehr

3. Übungsblatt zu Algorithmen I im SoSe 2017

3. Übungsblatt zu Algorithmen I im SoSe 2017 Karlsruher Institut für Technologie Prof. Dr. Jörn Müller-Quade Institut für Theoretische Informatik Björn Kaidel, Sebastian Schlag, Sascha Witt 3. Übungsblatt zu Algorithmen I im SoSe 2017 http://crypto.iti.kit.edu/index.php?id=799

Mehr

Gliederung. 5. Compiler. 6. Sortieren und Suchen. 7. Graphen

Gliederung. 5. Compiler. 6. Sortieren und Suchen. 7. Graphen 5. Compiler Gliederung 1. Struktur eines Compilers 2. Syntaxanalyse durch rekursiven Abstieg 3. Ausnahmebehandlung 4. Arrays und Strings 6. Sortieren und Suchen 1. Grundlegende Datenstrukturen 2. Bäume

Mehr

Es sei a 2 und b 2a 1. Definition Ein (a, b)-baum ist ein Baum mit folgenden Eigenschaften:

Es sei a 2 und b 2a 1. Definition Ein (a, b)-baum ist ein Baum mit folgenden Eigenschaften: Binäre Suchbäume (a, b)-bäume (Folie 173, Seite 56 im Skript) Es sei a 2 und b 2a 1. Definition Ein (a, b)-baum ist ein Baum mit folgenden Eigenschaften: 1 Jeder Knoten hat höchstens b Kinder. 2 Jeder

Mehr

Inhalte Informatik. I1 Grundprinzip des objektorientierten Modellierens I3 Modellieren von Netzwerkanwendungen

Inhalte Informatik. I1 Grundprinzip des objektorientierten Modellierens I3 Modellieren von Netzwerkanwendungen Inhalte Informatik I1 Grundprinzip des objektorientierten Modellierens I3 Modellieren von Netzwerkanwendungen II.0 Grundlegende Programmstrukturen und Algorithmen Sortier- und Suchalgorithmen auf Arrays

Mehr

Algorithmen und Datenstrukturen (für ET/IT) Wiederholung: Ziele der Vorlesung. Wintersemester 2012/13. Dr. Tobias Lasser

Algorithmen und Datenstrukturen (für ET/IT) Wiederholung: Ziele der Vorlesung. Wintersemester 2012/13. Dr. Tobias Lasser Algorithmen und Datenstrukturen (für ET/IT) Wintersemester 2012/13 Dr. Tobias Lasser Computer Aided Medical Procedures Technische Universität München Wiederholung: Ziele der Vorlesung Wissen: Algorithmische

Mehr

Programmierung und Modellierung

Programmierung und Modellierung Programmierung und Modellierung Terme, Suchbäume und Pattern Matching Martin Wirsing in Zusammenarbeit mit Moritz Hammer SS 2009 2 Inhalt Kap. 7 Benutzerdefinierte Datentypen 7. Binärer Suchbaum 8. Anwendung:

Mehr

Was bisher geschah ADT Menge mit Operationen: Suche nach einem Element Einfügen eines Elementes Löschen eines Elementes Realisierung durch

Was bisher geschah ADT Menge mit Operationen: Suche nach einem Element Einfügen eines Elementes Löschen eines Elementes Realisierung durch Was bisher geschah ADT Menge mit Operationen: Suche nach einem Element Einfügen eines Elementes Löschen eines Elementes Realisierung durch verschiedene Datenstrukturen: lineare Datenstrukturen: Array,

Mehr

10. Kapitel (Teil1) BÄUME GRUNDLAGEN. Algorithmen & Datenstrukturen Prof. Dr. Wolfgang Schramm

10. Kapitel (Teil1) BÄUME GRUNDLAGEN. Algorithmen & Datenstrukturen Prof. Dr. Wolfgang Schramm 10. Kapitel (Teil1) BÄUME GRUNDLAGEN Algrithmen & Datenstrukturen Prf. Dr. Wlfgang Schramm Übersicht 1 1. Einführung 2. Algrithmen 3. EigenschaCen vn Prgrammiersprachen 4. Algrithmenparadigmen 5. Suchen

Mehr

Klausur Sommersemester 2012 Datenstrukturen und Algorithmen 24. September 2012

Klausur Sommersemester 2012 Datenstrukturen und Algorithmen 24. September 2012 Hochschule Bonn-Rhein-Sieg University of Applied Sciences Fachbereich Informatik Prof. Dr. Peter Becker Klausur Sommersemester 2012 Datenstrukturen und Algorithmen 24. September 2012 Bevor Sie mit der

Mehr

6. Verkettete Strukturen: Listen

6. Verkettete Strukturen: Listen 6. Verkettete Strukturen: Listen 5 K. Bothe, Inst. f ür Inf., HU Berlin, PI, WS 004/05, III.6 Verkettete Strukturen: Listen 53 Verkettete Listen : Aufgabe Vergleich: Arrays - verkettete Listen Listenarten

Mehr

Grundlagen: Algorithmen und Datenstrukturen

Grundlagen: Algorithmen und Datenstrukturen Grundlagen: Algorithmen und Datenstrukturen Prof. Dr. Hanjo Täubig Lehrstuhl für Effiziente Algorithmen (Prof. Dr. Ernst W. Mayr) Institut für Informatik Technische Universität München Sommersemester 00

Mehr