Das Fach "Algorithmen und Datenstrukturen" deckt "klassische Themen" der Ausbildung von Informatikern ab. Es gibt viele Lehrbücher, die klassische Algorithmen (wie Sortierverfahren usw.) und klassische Datenstrukturen (wie Reihungen\ verkettete Listen, Bäume usw.) mehr oder weniger verständlich vorstellen. Die meisten - insbesondere die besten - von ihnen wurden vor einiger Zeit geschrieben, deswegen verwenden sie typischerweise auch eine "klassische" Programmiersprache (wie Algol, Pascal, C o.ä.). Java gehört dieser Reihe der Sprachen nicht an. Sie ist aber diejenige Pro grammiersprache, deren Wachstumsrate an Popularität wahrscheinlich alle anderen übertrifft. Dies hat im Wesentlichen zwei Gründe: die Plattformunabhängigkeit, die ihre Verwendung im Internet ermöglicht die übjektorientierung, die moderne Programmentwicklungstechniken und -paradigmen unterstützt. Java wird sogar zunehmend als erste Unterrichtssprache verwendet, auch in den Informatikstudiengängen an der Technischen Fachhochschule Berlin. So gibt es immer mehr Studenten, die noch keine andere Programmiersprache beherrschen. Um ihnen Algorithmen und Datenstrukturen unterrichten zu können, wurde dieses Lehrbuch entwickelt. Es wendet sich an folgende Zielgruppen: Studenten von Informatikstudiengängen Schüler mit Leistungskurs Informatik Auszubildende in TI-Berufen mit Schwerpunkt Software Programmierer und Interessierte an anspruchsvollen Algorithmen Es ist geeignet sowohl als Lehrmaterial für Vorlesungen und Kurse wie auch fürs Selbststudium.
Inhaltsverzeichnis
1. Begriffsbildung.- 1.1. Algorithmus.- 1.2. Komplexität.- 1.3. Verbrauch und Komplexität.- 2. Gleichwertige Lösungen.- 2.1. Maximale Teilsumme.- 2.2. Komplexitätsformel.- 2.3. Datenstrukturen.- 3. Rekursion und Wiederholung.- 3.1. Rekursive Algorithmen.- 3.2. Abarbeitung von Datenstrukturen.- 3.3. Rekursive Kurven.- 3.4. Zurückverfolgung.- 3.5. Spracherkennung.- 4. Suchen.- 4.1. Textsuche.- 4.2. Suchen in Sammlungen.- 4.3. Suchen in einer Reihung.- 4.4. Hash-Tabellen.- 4.5. Suchen in einer verketteten Liste.- 4.6. Zeitkomplexitäten beim Suchen.- 5. Sortierverfahren.- 5.1. Die Problemstellung.- 5.2. Quadratische Sortierverfahren.- 5.3. Unterquadratische Verfahren.- 5.4. Rekursive Verfahren.- 5.5. Logarithmische Verfahren.- 5.6. Externe Sortierverfahren.- 6. Baumstrukturen.- 6.1. Binärbaum.- 6.2. Sortieren mit Binärbäumen.- 6.3. Operationen für Binärbäume.- 6.4. Ausgeglichene Bäume.- 6.5. 2-3-4-Bäume.- 6.6. Rot-Schwarz-Bäume.- 6.7. B-Bäume.- 7. Klassen von Algorithmen.- 7.1. Was ist ein algorithmisches Problem?.- 7.2. Theoretische Lösbarkeit von Problemen.- 7.3. Praktische Lösbarkeit von Problemen.- 7.4. Die Klassen P und nP.- 7.5. Ist P=np?.- 7.6. Übersicht über Problemklassen.- Empfehlungen.- Programmverzeichnis.- Abbildungs- und Tabellenverzeichnis.- Sachwortverzeichnis.
