Διαίρει-και-Βασίλευε. Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Διαίρει-και-Βασίλευε 2

Μέγεθος: px
Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "Διαίρει-και-Βασίλευε. Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Διαίρει-και-Βασίλευε 2"

Transcript

1 Διαίρει-και-Βασίλευε Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Διαίρει-και-Βασίλευε 2

2 Διαίρει-και-Βασίλευε Γενική µέθοδος σχεδιασµού αλγορίθµων: Διαίρεση σε ( 2) υποπροβλήµατα (σηµαντικά) µικρότερου µεγέθους. Ανεξάρτητη επίλυση υπο-προβληµάτων (αναδροµικά) (για µικρά υποπροβλήµατα εφαρµόζονται στοιχειώδεις αλγόριθµοι). Σύνθεση λύσης αρχικού προβλήµατος από λύσεις υποπροβληµάτων. Ισχυρή µέθοδος, µε πολλές σηµαντικές εφαρµογές! Ταξινόµηση: MergeSort, QuickSort. Πολλαπλασιασµός αριθµών, πινάκων, FFT. «Εκλέπτυνση»: Δυαδική αναζήτηση, QuickSelect, ύψωση σε δύναµη. Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Διαίρει-και-Βασίλευε 2

3 Διαίρει-και-Βασίλευε Γενική µέθοδος σχεδιασµού αλγορίθµων: Διαίρεση σε ( 2) υποπροβλήµατα (σηµαντικά) µικρότερου µεγέθους. Ανεξάρτητη επίλυση υπο-προβληµάτων (αναδροµικά) (για µικρά υποπροβλήµατα εφαρµόζονται στοιχειώδεις αλγόριθµοι). Σύνθεση λύσης αρχικού προβλήµατος από λύσεις υποπροβληµάτων. Ισχυρή µέθοδος, µε πολλές σηµαντικές εφαρµογές! Ταξινόµηση: MergeSort, QuickSort. Πολλαπλασιασµός αριθµών, πινάκων, FFT. «Εκλέπτυνση»: Δυαδική αναζήτηση, QuickSelect, ύψωση σε δύναµη. (Εύκολη) ανάλυση µε αναδροµικές σχέσεις. Μη γραµµικές, συγκεκριµένης µορφής. Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Διαίρει-και-Βασίλευε 2

4 Πρόβληµα Ταξινόµησης Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Διαίρει-και-Βασίλευε 3

5 Πρόβληµα Ταξινόµησης Πρόβληµα Ταξινόµησης: Είσοδος : ακολουθία n αριθµών (α 1, α 2,..., α n ). Έξοδος : αναδιάταξη (α 1, α 2,..., α n ) µε αριθµούς σε αύξουσα σειρά ( i α i α i+1 ). Στατική συλλογή δεδοµένων (όχι εισαγωγή και διαγραφή). Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Διαίρει-και-Βασίλευε 3

6 Πρόβληµα Ταξινόµησης Πρόβληµα Ταξινόµησης: Είσοδος : ακολουθία n αριθµών (α 1, α 2,..., α n ). Έξοδος : αναδιάταξη (α 1, α 2,..., α n ) µε αριθµούς σε αύξουσα σειρά ( i α i α i+1 ). Στατική συλλογή δεδοµένων (όχι εισαγωγή και διαγραφή). Θεµελιώδες αλγοριθµικό πρόβληµα. Πολλές εφαρµογές (περ. 25% υπολογιστικού χρόνου). Ταχύτατη αναζήτηση σε ταξινοµηµένα δεδοµένα. Σηµαντικές αλγοριθµικές ιδέες και τεχνικές. Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Διαίρει-και-Βασίλευε 3

7 Μέθοδοι Ταξινόµησης Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Διαίρει-και-Βασίλευε 4

8 Μέθοδοι Ταξινόµησης Αντιµετάθεση κάθε ζεύγους στοιχείων εκτός διάταξης (bubble sort). Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Διαίρει-και-Βασίλευε 4

9 Μέθοδοι Ταξινόµησης Αντιµετάθεση κάθε ζεύγους στοιχείων εκτός διάταξης (bubble sort). Εισαγωγή στοιχείου σε κατάλληλη θέση ταξινοµηµένου πίνακα (insertion sort). Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Διαίρει-και-Βασίλευε 4

10 Μέθοδοι Ταξινόµησης Αντιµετάθεση κάθε ζεύγους στοιχείων εκτός διάταξης (bubble sort). Εισαγωγή στοιχείου σε κατάλληλη θέση ταξινοµηµένου πίνακα (insertion sort). Επιλογή µεγαλύτερου στοιχείου και τοποθέτηση στο τέλος (selection sort, heapsort). Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Διαίρει-και-Βασίλευε 4

11 Μέθοδοι Ταξινόµησης Αντιµετάθεση κάθε ζεύγους στοιχείων εκτός διάταξης (bubble sort). Εισαγωγή στοιχείου σε κατάλληλη θέση ταξινοµηµένου πίνακα (insertion sort). Επιλογή µεγαλύτερου στοιχείου και τοποθέτηση στο τέλος (selection sort, heapsort). Συγχώνευση ταξινοµηµένων πινάκων : Διαίρεση στη µέση, ταξινόµηση, συγχώνευση (mergesort). Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Διαίρει-και-Βασίλευε 4

12 Μέθοδοι Ταξινόµησης Αντιµετάθεση κάθε ζεύγους στοιχείων εκτός διάταξης (bubble sort). Εισαγωγή στοιχείου σε κατάλληλη θέση ταξινοµηµένου πίνακα (insertion sort). Επιλογή µεγαλύτερου στοιχείου και τοποθέτηση στο τέλος (selection sort, heapsort). Συγχώνευση ταξινοµηµένων πινάκων : Διαίρεση στη µέση, ταξινόµηση, συγχώνευση (mergesort). Διαίρεση σε µικρότερα και µεγαλύτερα από στοιχείο-διαχωρισµού και ταξινόµηση (quicksort). Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Διαίρει-και-Βασίλευε 4

13 Συγκριτικοί Αλγόριθµοι Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Διαίρει-και-Βασίλευε 5

14 Συγκριτικοί Αλγόριθµοι Ταξινόµηση αποκλειστικά µε συγκρίσεις και αντιµεταθέσεις στοιχείων. Δεν εκµεταλλεύονται τύπο δεδοµένων (π.χ. αριθµούς, συµβολοσειρές) : γενική εφαρµογή. Ανάλυση : πλήθος συγκρίσεων. πλήθος αντιµεταθέσεων. Κάτω φράγµα #συγκρίσεων : Ω(n log n). Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Διαίρει-και-Βασίλευε 5

15 Συγκριτικοί Αλγόριθµοι Ταξινόµηση αποκλειστικά µε συγκρίσεις και αντιµεταθέσεις στοιχείων. Δεν εκµεταλλεύονται τύπο δεδοµένων (π.χ. αριθµούς, συµβολοσειρές) : γενική εφαρµογή. Ανάλυση : πλήθος συγκρίσεων. πλήθος αντιµεταθέσεων. Κάτω φράγµα #συγκρίσεων : Ω(n log n). Ταξινόµηση (µε αλγόριθµους που δεν είναι συγκριτικοί) σε χρόνο Θ( n + k ) για n φυσικούς αριθµούς στο { 1,..., k } (π.χ. bin sort, radix sort). Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Διαίρει-και-Βασίλευε 5

16 MergeSort Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Διαίρει-και-Βασίλευε 6

17 MergeSort MergeSort (ταξινόµηση µε συγχώνευση): Διαίρεση ακολουθίας εισόδου (n στοιχεία) σε δύο υπο-ακολουθίες ίδιου µήκους (n / 2 στοιχεία). Ταξινόµηση υπο-ακολουθιών αναδροµικά. Συγχώνευση (merge) δύο ταξινοµηµένων υπο-ακολουθιών σε µία ταξινοµηµένη ακολουθία. Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Διαίρει-και-Βασίλευε 6

18 MergeSort MergeSort (ταξινόµηση µε συγχώνευση): Διαίρεση ακολουθίας εισόδου (n στοιχεία) σε δύο υπο-ακολουθίες ίδιου µήκους (n / 2 στοιχεία). Ταξινόµηση υπο-ακολουθιών αναδροµικά. Συγχώνευση (merge) δύο ταξινοµηµένων υπο-ακολουθιών σε µία ταξινοµηµένη ακολουθία. mergesort(int A[], int left, int right) { if (left >= right) return; mid = (left + right) / 2; mergesort(a, left, mid); mergesort(a, mid+1, right); merge(a, left, mid, right); } Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Διαίρει-και-Βασίλευε 6

19 MergeSort Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Διαίρει-και-Βασίλευε 7

20 MergeSort Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Διαίρει-και-Βασίλευε 7

21 MergeSort Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Διαίρει-και-Βασίλευε 7

22 MergeSort Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Διαίρει-και-Βασίλευε 7

23 MergeSort Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Διαίρει-και-Βασίλευε 7

24 MergeSort Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Διαίρει-και-Βασίλευε 7

25 MergeSort Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Διαίρει-και-Βασίλευε 7

26 MergeSort Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Διαίρει-και-Βασίλευε 7

27 MergeSort Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Διαίρει-και-Βασίλευε 7

28 MergeSort Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Διαίρει-και-Βασίλευε 7

29 MergeSort Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Διαίρει-και-Βασίλευε 7

30 MergeSort Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Διαίρει-και-Βασίλευε 7

31 MergeSort Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Διαίρει-και-Βασίλευε 7

32 MergeSort Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Διαίρει-και-Βασίλευε 7

33 MergeSort Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Διαίρει-και-Βασίλευε 7

34 Συγχώνευση Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Διαίρει-και-Βασίλευε 8

35 Συγχώνευση Συγχώνευση ταξινοµηµένων Α[left...mid] και A[mid +1...right] σε ταξινοµηµένο A[left...right]. Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Διαίρει-και-Βασίλευε 8

36 Συγχώνευση Συγχώνευση ταξινοµηµένων Α[left...mid] και A[mid +1...right] σε ταξινοµηµένο A[left...right]. Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Διαίρει-και-Βασίλευε 8

37 Συγχώνευση Συγχώνευση ταξινοµηµένων Α[left...mid] και A[mid +1...right] σε ταξινοµηµένο A[left...right]. Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Διαίρει-και-Βασίλευε 8

38 Συγχώνευση Συγχώνευση ταξινοµηµένων Α[left...mid] και A[mid +1...right] σε ταξινοµηµένο A[left...right]. Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Διαίρει-και-Βασίλευε 8

39 Συγχώνευση Συγχώνευση ταξινοµηµένων Α[left...mid] και A[mid +1...right] σε ταξινοµηµένο A[left...right]. Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Διαίρει-και-Βασίλευε 8

40 Συγχώνευση Συγχώνευση ταξινοµηµένων Α[left...mid] και A[mid +1...right] σε ταξινοµηµένο A[left...right]. Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Διαίρει-και-Βασίλευε 8

41 Συγχώνευση Συγχώνευση ταξινοµηµένων Α[left...mid] και A[mid +1...right] σε ταξινοµηµένο A[left...right]. Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Διαίρει-και-Βασίλευε 8

42 Συγχώνευση Συγχώνευση ταξινοµηµένων Α[left...mid] και A[mid +1...right] σε ταξινοµηµένο A[left...right]. Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Διαίρει-και-Βασίλευε 8

43 Συγχώνευση Συγχώνευση ταξινοµηµένων Α[left...mid] και A[mid +1...right] σε ταξινοµηµένο A[left...right]. Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Διαίρει-και-Βασίλευε 8

44 Συγχώνευση Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Διαίρει-και-Βασίλευε 9

45 Συγχώνευση Συγχώνευση ταξινοµηµένων Α[low...mid] και A[mid+1...up] σε ταξινοµηµένο A[low...up]. Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Διαίρει-και-Βασίλευε 9

46 Συγχώνευση Συγχώνευση ταξινοµηµένων Α[low...mid] και A[mid+1...up] σε ταξινοµηµένο A[low...up]. X[up low+1] A[low...up]; // προσωρινή αποθήκευση i : 0 <= i <= xmid // δείκτης αριστερό τµήµα j : xmid+1 <= j <= xup // δείκτης δεξιό τµήµα k : low <= k <= up // δείκτης στο συγχωνευµένο πίνακα Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Διαίρει-και-Βασίλευε 9

47 Συγχώνευση Συγχώνευση ταξινοµηµένων Α[low...mid] και A[mid+1...up] σε ταξινοµηµένο A[low...up]. X[up low+1] A[low...up]; // προσωρινή αποθήκευση i : 0 <= i <= xmid // δείκτης αριστερό τµήµα j : xmid+1 <= j <= xup // δείκτης δεξιό τµήµα k : low <= k <= up // δείκτης στο συγχωνευµένο πίνακα Χ[i] : µικρότερο διαθέσιµο στοιχείο στο αριστερό τµήµα. Χ[j] : µικρότερο διαθέσιµο στοιχείο στο δεξιό τµήµα. while ((i <= xmid) && (j <= xup)) if (X[i] <= X[j]) A[k++] = X[i++]; else A[k++] =X[j++]; Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Διαίρει-και-Βασίλευε 9

48 Συγχώνευση Συγχώνευση ταξινοµηµένων Α[low...mid] και A[mid+1...up] σε ταξινοµηµένο A[low...up]. X[up low+1] A[low...up]; // προσωρινή αποθήκευση i : 0 <= i <= xmid // δείκτης αριστερό τµήµα j : xmid+1 <= j <= xup // δείκτης δεξιό τµήµα k : low <= k <= up // δείκτης στο συγχωνευµένο πίνακα Χ[i] : µικρότερο διαθέσιµο στοιχείο στο αριστερό τµήµα. Χ[j] : µικρότερο διαθέσιµο στοιχείο στο δεξιό τµήµα. while ((i <= xmid) && (j <= xup)) if (X[i] <= X[j]) A[k++] = X[i++]; else A[k++] =X[j++]; Όταν ένα τµήµα εξαντληθεί, αντιγράφουµε όλα τα στοιχεία του άλλου στο Α[ ]. Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Διαίρει-και-Βασίλευε 9

49 Συγχώνευση Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Διαίρει-και-Βασίλευε 10

50 Συγχώνευση merge(int A[], int low, int mid, int up) { int xmid = mid-low, xup = up low; int i = 0, // δείκτης στο αριστερό τµήµα j = xmid+1, // δείκτης στο δεξιό τµήµα k = low; // δείκτης στο αποτέλεσµα X[up low+1] A[low...up]; // συγχώνευση µέχρι ένα τµήµα να εξαντληθεί while ((i <= xmid) && (j <= xup)) if (X[i] <= X[j]) A[k++] = X[i++]; else A[k++] = X[j++]; // αντέγραψε υπόλοιπα στοιχεία άλλου τµήµατος if (i > xmid) for (int q = j; q <= xup; q++) A[k++] = X[q]; else for (int q = i; q <= xmid; q++) A[k++] = X[q]; Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Διαίρει-και-Βασίλευε 10

51 MergeSort: Ορθότητα Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Διαίρει-και-Βασίλευε 11

52 MergeSort: Ορθότητα Ορθότητα merge επειδή τα τµήµατα είναι ταξινοµηµένα. Όταν ένα στοιχείο µεταφέρεται στον Α[ ], δεν υπάρχει µικρότερο διαθέσιµο στοιχείο στα δύο τµήµατα. mergesort(int A[], int left, int right) { if (left >= right) return; mid = (left + right) / 2; mergesort(a, left, mid); mergesort(a, mid+1, right); merge(a, left, mid, right); } Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Διαίρει-και-Βασίλευε 11

53 MergeSort: Ορθότητα Ορθότητα merge επειδή τα τµήµατα είναι ταξινοµηµένα. Όταν ένα στοιχείο µεταφέρεται στον Α[ ], δεν υπάρχει µικρότερο διαθέσιµο στοιχείο στα δύο τµήµατα. Ορθότητα mergesort αποδεικνύεται επαγωγικά : Βάση (ένα στοιχείο) τετριµµένη. Δύο τµήµατα σωστά ταξινοµηµένα (επαγωγική υποθ.) και συγχωνεύονται σωστά (ορθότητα merge) Σωστά ταξινοµηµένος πίνακας Α[ ]. mergesort(int A[], int left, int right) { if (left >= right) return; mid = (left + right) / 2; mergesort(a, left, mid); mergesort(a, mid+1, right); merge(a, left, mid, right); } Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Διαίρει-και-Βασίλευε 11

54 Χρόνος Εκτέλεσης Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Διαίρει-και-Βασίλευε 12

55 Χρόνος Εκτέλεσης Χρόνος εκτέλεσης merge (για n στοιχεία) : Θ(n) (γραµµικός) Θ(1) λειτουργίες για κάθε στοιχείο. Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Διαίρει-και-Βασίλευε 12

56 Χρόνος Εκτέλεσης Χρόνος εκτέλεσης merge (για n στοιχεία) : Θ(n) (γραµµικός) Θ(1) λειτουργίες για κάθε στοιχείο. Χρόνος εκτέλεσης αλγόριθµων «διαίρει-και-βασίλευε» µε διατύπωση και λύση αναδροµικής εξίσωσης λειτουργίας. Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Διαίρει-και-Βασίλευε 12

57 Χρόνος Εκτέλεσης Χρόνος εκτέλεσης merge (για n στοιχεία) : Θ(n) (γραµµικός) Θ(1) λειτουργίες για κάθε στοιχείο. Χρόνος εκτέλεσης αλγόριθµων «διαίρει-και-βασίλευε» µε διατύπωση και λύση αναδροµικής εξίσωσης λειτουργίας. Τ(n) : χρόνος (χ.π.) για ταξινόµηση n στοιχείων. Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Διαίρει-και-Βασίλευε 12

58 Χρόνος Εκτέλεσης Χρόνος εκτέλεσης merge (για n στοιχεία) : Θ(n) (γραµµικός) Θ(1) λειτουργίες για κάθε στοιχείο. Χρόνος εκτέλεσης αλγόριθµων «διαίρει-και-βασίλευε» µε διατύπωση και λύση αναδροµικής εξίσωσης λειτουργίας. Τ(n) : χρόνος (χ.π.) για ταξινόµηση n στοιχείων. T(n / 2) : ταξινόµηση αριστερού τµήµατος (n / 2 στοιχεία). Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Διαίρει-και-Βασίλευε 12

59 Χρόνος Εκτέλεσης Χρόνος εκτέλεσης merge (για n στοιχεία) : Θ(n) (γραµµικός) Θ(1) λειτουργίες για κάθε στοιχείο. Χρόνος εκτέλεσης αλγόριθµων «διαίρει-και-βασίλευε» µε διατύπωση και λύση αναδροµικής εξίσωσης λειτουργίας. Τ(n) : χρόνος (χ.π.) για ταξινόµηση n στοιχείων. T(n / 2) : ταξινόµηση αριστερού τµήµατος (n / 2 στοιχεία). T(n / 2) : ταξινόµηση δεξιού τµήµατος (n / 2 στοιχεία). Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Διαίρει-και-Βασίλευε 12

60 Χρόνος Εκτέλεσης Χρόνος εκτέλεσης merge (για n στοιχεία) : Θ(n) (γραµµικός) Θ(1) λειτουργίες για κάθε στοιχείο. Χρόνος εκτέλεσης αλγόριθµων «διαίρει-και-βασίλευε» µε διατύπωση και λύση αναδροµικής εξίσωσης λειτουργίας. Τ(n) : χρόνος (χ.π.) για ταξινόµηση n στοιχείων. T(n / 2) : ταξινόµηση αριστερού τµήµατος (n / 2 στοιχεία). T(n / 2) : ταξινόµηση δεξιού τµήµατος (n / 2 στοιχεία). Θ(n) : συγχώνευση ταξινοµηµένων τµηµάτων. Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Διαίρει-και-Βασίλευε 12

61 Χρόνος Εκτέλεσης Χρόνος εκτέλεσης merge (για n στοιχεία) : Θ(n) (γραµµικός) Θ(1) λειτουργίες για κάθε στοιχείο. Χρόνος εκτέλεσης αλγόριθµων «διαίρει-και-βασίλευε» µε διατύπωση και λύση αναδροµικής εξίσωσης λειτουργίας. Τ(n) : χρόνος (χ.π.) για ταξινόµηση n στοιχείων. T(n / 2) : ταξινόµηση αριστερού τµήµατος (n / 2 στοιχεία). T(n / 2) : ταξινόµηση δεξιού τµήµατος (n / 2 στοιχεία). Θ(n) : συγχώνευση ταξινοµηµένων τµηµάτων. T(n) = 2 T(n / 2) + Θ(n), T(1) = Θ(1) Χρόνος εκτέλεσης ΜergeSort: T(n) =??? Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Διαίρει-και-Βασίλευε 12

62 Δέντρο Αναδροµής Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Διαίρει-και-Βασίλευε 13

63 Δέντρο Αναδροµής T(n) = 2 T(n / 2) + Θ(n), Τ(1) = Θ(1) Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Διαίρει-και-Βασίλευε 13

64 Δέντρο Αναδροµής T(n) = 2 T(n / 2) + Θ(n), Τ(1) = Θ(1) Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Διαίρει-και-Βασίλευε 13

65 Δέντρο Αναδροµής T(n) = 2 T(n / 2) + Θ(n), Τ(1) = Θ(1) Δέντρο αναδροµής : Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Διαίρει-και-Βασίλευε 13

66 Δέντρο Αναδροµής T(n) = 2 T(n / 2) + Θ(n), Τ(1) = Θ(1) Δέντρο αναδροµής : Ύψος : Θ(log n) #κορυφών : Θ(n) Χρόνος / επίπεδο : Θ(n) Συνολικός χρόνος : Θ(n log n). Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Διαίρει-και-Βασίλευε 13

67 Master Theorem Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Διαίρει-και-Βασίλευε 14

68 Master Theorem Ανάλυση χρόνου εκτέλεσης αλγορίθµων «διαίρει-και-βασίλευε» µε αναδροµικές σχέσεις της µορφής Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Διαίρει-και-Βασίλευε 14

69 Master Theorem Ανάλυση χρόνου εκτέλεσης αλγορίθµων «διαίρει-και-βασίλευε» µε αναδροµικές σχέσεις της µορφής όπου α, b σταθερές και f(n) θετική συνάρτηση. Επίλυση µε Θεώρηµα Κυρίαρχου Όρου (Master Theorem) Ασυµπτωτικά µεγαλύτερος από f(n) και καθορίζει λύση. Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Διαίρει-και-Βασίλευε 14

70 Master Theorem: Ειδικές Μορφές Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Διαίρει-και-Βασίλευε 15

71 Master Theorem: Ειδικές Μορφές Όταν f(n) = Θ(n), δηλ. Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Διαίρει-και-Βασίλευε 15

72 Master Theorem: Ειδικές Μορφές Όταν f(n) = Θ(n), δηλ. Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Διαίρει-και-Βασίλευε 15

73 Master Theorem: Ειδικές Μορφές Όταν f(n) = Θ(n), δηλ. Όταν f(n) = Θ(n d ), δηλ. Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Διαίρει-και-Βασίλευε 15

74 Master Theorem: Ειδικές Μορφές Όταν f(n) = Θ(n), δηλ. Όταν f(n) = Θ(n d ), δηλ. Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Διαίρει-και-Βασίλευε 15

75 Παραδείγµατα Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Διαίρει-και-Βασίλευε 16

76 Παραδείγµατα Τ(n) = 9 T(n / 3) + n. Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Διαίρει-και-Βασίλευε 16

77 Παραδείγµατα Τ(n) = 9 T(n / 3) + n. Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Διαίρει-και-Βασίλευε 16

78 Παραδείγµατα Τ(n) = 9 T(n / 3) + n. Τ(n) = T(2n / 3) + 1. Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Διαίρει-και-Βασίλευε 16

79 Παραδείγµατα Τ(n) = 9 T(n / 3) + n. Τ(n) = T(2n / 3) + 1. Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Διαίρει-και-Βασίλευε 16

80 Παραδείγµατα Τ(n) = 9 T(n / 3) + n. Τ(n) = T(2n / 3) + 1. Τ(n) = 3 T(n / 4) + n log n. Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Διαίρει-και-Βασίλευε 16

81 Παραδείγµατα Τ(n) = 9 T(n / 3) + n. Τ(n) = T(2n / 3) + 1. Τ(n) = 3 T(n / 4) + n log n. Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Διαίρει-και-Βασίλευε 16

82 Παραδείγµατα Τ(n) = 9 T(n / 3) + n. Τ(n) = T(2n / 3) + 1. Τ(n) = 3 T(n / 4) + n log n. Τ(n) = 2 T(n / 2) + n. Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Διαίρει-και-Βασίλευε 16

83 Παραδείγµατα Τ(n) = 9 T(n / 3) + n. Τ(n) = T(2n / 3) + 1. Τ(n) = 3 T(n / 4) + n log n. Τ(n) = 2 T(n / 2) + n. Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Διαίρει-και-Βασίλευε 16

84 Παραδείγµατα Τ(n) = 9 T(n / 3) + n. Τ(n) = T(2n / 3) + 1. Τ(n) = 3 T(n / 4) + n log n. Τ(n) = 2 T(n / 2) + n. Τ(n) = 2 T(n / 2) + n log n. Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Διαίρει-και-Βασίλευε 16

85 Πολλαπλασιασµός Αριθµών Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Διαίρει-και-Βασίλευε 17

86 Πολλαπλασιασµός Αριθµών Υπολογισµός αθροίσµατος x + y, x και y αριθµοί n-bits. Κλασσικός αλγόριθµος πρόσθεσης, χρόνος Θ(n). Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Διαίρει-και-Βασίλευε 17

87 Πολλαπλασιασµός Αριθµών Υπολογισµός αθροίσµατος x + y, x και y αριθµοί n-bits. Κλασσικός αλγόριθµος πρόσθεσης, χρόνος Θ(n). Υπολογισµός γινοµένου x y, x και y αριθµοί µε n-bits. Κλασσικός αλγόριθµος πολ/µού, χρόνος Θ(n 2 ). Καλύτερος αλγόριθµος; Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Διαίρει-και-Βασίλευε 17

88 Πολλαπλασιασµός Αριθµών Υπολογισµός αθροίσµατος x + y, x και y αριθµοί n-bits. Κλασσικός αλγόριθµος πρόσθεσης, χρόνος Θ(n). Υπολογισµός γινοµένου x y, x και y αριθµοί µε n-bits. Κλασσικός αλγόριθµος πολ/µού, χρόνος Θ(n 2 ). Καλύτερος αλγόριθµος; Διαίρει-και-Βασίλευε: Διαίρεση: Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Διαίρει-και-Βασίλευε 17

89 Πολλαπλασιασµός Αριθµών Υπολογισµός αθροίσµατος x + y, x και y αριθµοί n-bits. Κλασσικός αλγόριθµος πρόσθεσης, χρόνος Θ(n). Υπολογισµός γινοµένου x y, x και y αριθµοί µε n-bits. Κλασσικός αλγόριθµος πολ/µού, χρόνος Θ(n 2 ). Καλύτερος αλγόριθµος; Διαίρει-και-Βασίλευε: Διαίρεση: Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Διαίρει-και-Βασίλευε 17

90 Πολλαπλασιασµός Αριθµών Υπολογισµός αθροίσµατος x + y, x και y αριθµοί n-bits. Κλασσικός αλγόριθµος πρόσθεσης, χρόνος Θ(n). Υπολογισµός γινοµένου x y, x και y αριθµοί µε n-bits. Κλασσικός αλγόριθµος πολ/µού, χρόνος Θ(n 2 ). Καλύτερος αλγόριθµος; Διαίρει-και-Βασίλευε: Διαίρεση: Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Διαίρει-και-Βασίλευε 17

91 Πολλαπλασιασµός Αριθµών Υπολογισµός αθροίσµατος x + y, x και y αριθµοί n-bits. Κλασσικός αλγόριθµος πρόσθεσης, χρόνος Θ(n). Υπολογισµός γινοµένου x y, x και y αριθµοί µε n-bits. Κλασσικός αλγόριθµος πολ/µού, χρόνος Θ(n 2 ). Καλύτερος αλγόριθµος; Διαίρει-και-Βασίλευε: Διαίρεση: 4 πολλαπλασιασµοί (n Χρόνος: / 2)-bits, 2 ολισθήσεις, 3 προσθέσεις. Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Διαίρει-και-Βασίλευε 17

92 Πολλαπλασιασµός Αριθµών Υπολογισµός αθροίσµατος x + y, x και y αριθµοί n-bits. Κλασσικός αλγόριθµος πρόσθεσης, χρόνος Θ(n). Υπολογισµός γινοµένου x y, x και y αριθµοί µε n-bits. Κλασσικός αλγόριθµος πολ/µού, χρόνος Θ(n 2 ). Καλύτερος αλγόριθµος; Διαίρει-και-Βασίλευε: Διαίρεση: 4 πολλαπλασιασµοί (n Χρόνος: / 2)-bits, 2 ολισθήσεις, 3 προσθέσεις. Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Διαίρει-και-Βασίλευε 17

93 Πολλαπλασιασµός Αριθµών Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Διαίρει-και-Βασίλευε 18

94 Πολλαπλασιασµός Αριθµών Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Διαίρει-και-Βασίλευε 18

95 Πολλαπλασιασµός Αριθµών Όµως z m υπολογίζεται µε 1 µόνο πολ/µο (n / 2 + 1)-bits. Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Διαίρει-και-Βασίλευε 18

96 Πολλαπλασιασµός Αριθµών Όµως z m υπολογίζεται µε 1 µόνο πολ/µο (n / 2 + 1)-bits. Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Διαίρει-και-Βασίλευε 18

97 Πολλαπλασιασµός Αριθµών Όµως z m υπολογίζεται µε 1 µόνο πολ/µο (n / 2 + 1)-bits. 3 πολλαπλασιασµοί (n / 2)-bits, 2 ολισθήσεις, 6 προσθέσεις. Χρόνος: Παράδειγµα: = Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Διαίρει-και-Βασίλευε 18

98 Πολλαπλασιασµός Αριθµών Όµως z m υπολογίζεται µε 1 µόνο πολ/µο (n / 2 + 1)-bits. 3 πολλαπλασιασµοί (n / 2)-bits, 2 ολισθήσεις, 6 προσθέσεις. Χρόνος: Παράδειγµα: = Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Διαίρει-και-Βασίλευε 18

99 Πολλαπλασιασµός Πινάκων Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Διαίρει-και-Βασίλευε 19

100 Πολλαπλασιασµός Πινάκων Υπολογισµός γινοµένου C = A B. A, B τετραγωνικοί πίνακες n n. Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Διαίρει-και-Βασίλευε 19

101 Πολλαπλασιασµός Πινάκων Υπολογισµός γινοµένου C = A B. A, B τετραγωνικοί πίνακες n n. Εφαρµογή ορισµού: Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Διαίρει-και-Βασίλευε 19

102 Πολλαπλασιασµός Πινάκων Υπολογισµός γινοµένου C = A B. A, B τετραγωνικοί πίνακες n n. Εφαρµογή ορισµού: Χρόνος Θ(n 3 ) (n 2 στοιχεία, χρόνος Θ(n) για καθένα). Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Διαίρει-και-Βασίλευε 19

103 Πολλαπλασιασµός Πινάκων Υπολογισµός γινοµένου C = A B. A, B τετραγωνικοί πίνακες n n. Εφαρµογή ορισµού: Χρόνος Θ(n 3 ) (n 2 στοιχεία, χρόνος Θ(n) για καθένα). Διαίρει-και-Βασίλευε: Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Διαίρει-και-Βασίλευε 19

104 Πολλαπλασιασµός Πινάκων Υπολογισµός γινοµένου C = A B. A, B τετραγωνικοί πίνακες n n. Εφαρµογή ορισµού: Χρόνος Θ(n 3 ) (n 2 στοιχεία, χρόνος Θ(n) για καθένα). Διαίρει-και-Βασίλευε: Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Διαίρει-και-Βασίλευε 19

105 Πολλαπλασιασµός Πινάκων Υπολογισµός γινοµένου C = A B. A, B τετραγωνικοί πίνακες n n. Εφαρµογή ορισµού: Χρόνος Θ(n 3 ) (n 2 στοιχεία, χρόνος Θ(n) για καθένα). Διαίρει-και-Βασίλευε: 8 πολ/µοι και 4 προσθέσεις πινάκων Χρόνος: Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Διαίρει-και-Βασίλευε 19

106 Αλγόριθµος Strassen (1969) Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Διαίρει-και-Βασίλευε 20

107 Αλγόριθµος Strassen (1969) Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Διαίρει-και-Βασίλευε 20

108 Αλγόριθµος Strassen (1969) Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Διαίρει-και-Βασίλευε 20

109 Αλγόριθµος Strassen (1969) Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Διαίρει-και-Βασίλευε 20

110 Αλγόριθµος Strassen (1969) Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Διαίρει-και-Βασίλευε 20

111 Αλγόριθµος Strassen (1969) Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Διαίρει-και-Βασίλευε 20

112 Αλγόριθµος Strassen (1969) Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Διαίρει-και-Βασίλευε 20

113 Αλγόριθµος Strassen (1969) Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Διαίρει-και-Βασίλευε 20

114 Αλγόριθµος Strassen (1969) 7 πολ/µοι και 24 προσθέσεις πινάκων Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Διαίρει-και-Βασίλευε 20

115 Αλγόριθµος Strassen (1969) 7 πολ/µοι και 24 προσθέσεις πινάκων Χρόνος: Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Διαίρει-και-Βασίλευε 20

116 Υπολογισµός Δύναµης (Diffie-Hellman) Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Διαίρει-και-Βασίλευε 21

117 Υπολογισµός Δύναµης (Diffie-Hellman) Συµφωνία Αλίκης και Βασίλη σε κρυπτογραφικό κλειδί. Εύα παρακολουθεί για να «κλέψει» το κλειδί. Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Διαίρει-και-Βασίλευε 21

118 Υπολογισµός Δύναµης (Diffie-Hellman) Συµφωνία Αλίκης και Βασίλη σε κρυπτογραφικό κλειδί. Εύα παρακολουθεί για να «κλέψει» το κλειδί. Α, Β συµφωνούν δηµόσια σε πρώτο p και ακέραιο q < p. Ε γνωρίζει p, q. Εµπλεκόµενοι αριθµοί είναι πολυψήφιοι (π.χ. 512 ψηφία). Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Διαίρει-και-Βασίλευε 21

119 Υπολογισµός Δύναµης (Diffie-Hellman) Συµφωνία Αλίκης και Βασίλη σε κρυπτογραφικό κλειδί. Εύα παρακολουθεί για να «κλέψει» το κλειδί. Α, Β συµφωνούν δηµόσια σε πρώτο p και ακέραιο q < p. Ε γνωρίζει p, q. Εµπλεκόµενοι αριθµοί είναι πολυψήφιοι (π.χ. 512 ψηφία). Α διαλέγει τυχαία και υπολογίζει Β διαλέγει τυχαία και υπολογίζει Α, Β ανταλλάσσουν q α, q b και τα µαθαίνει Ε. Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Διαίρει-και-Βασίλευε 21

120 Υπολογισµός Δύναµης (Diffie-Hellman) Συµφωνία Αλίκης και Βασίλη σε κρυπτογραφικό κλειδί. Εύα παρακολουθεί για να «κλέψει» το κλειδί. Α, Β συµφωνούν δηµόσια σε πρώτο p και ακέραιο q < p. Ε γνωρίζει p, q. Εµπλεκόµενοι αριθµοί είναι πολυψήφιοι (π.χ. 512 ψηφία). Α διαλέγει τυχαία και υπολογίζει Β διαλέγει τυχαία και υπολογίζει Α, Β ανταλλάσσουν q α, q b και τα µαθαίνει Ε. Α, B υπολογίζουν Κ (µόνοι τους). Ε δεν ξέρει Κ. Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Διαίρει-και-Βασίλευε 21

121 Υπολογισµός Δύναµης (Diffie-Hellman) Συµφωνία Αλίκης και Βασίλη σε κρυπτογραφικό κλειδί. Εύα παρακολουθεί για να «κλέψει» το κλειδί. Α, Β συµφωνούν δηµόσια σε πρώτο p και ακέραιο q < p. Ε γνωρίζει p, q. Εµπλεκόµενοι αριθµοί είναι πολυψήφιοι (π.χ. 512 ψηφία). Α διαλέγει τυχαία και υπολογίζει Β διαλέγει τυχαία και υπολογίζει Α, Β ανταλλάσσουν q α, q b και τα µαθαίνει Ε. Α, B υπολογίζουν Κ (µόνοι τους). Ε δεν ξέρει Κ. Για Κ, Ε χρειάζεται α, b (δεν µεταδόθηκαν). Επίλυση διακριτού λογαρίθµου (πολύ δύσκολο). Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Διαίρει-και-Βασίλευε 21

122 Υπολογισµός Δύναµης Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Διαίρει-και-Βασίλευε 22

123 Υπολογισµός Δύναµης Εφαρµογή υποθέτει αποδοτικό αλγόριθµο υπολογισµού, x, n, p πολυψήφιοι ακέραιοι. Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Διαίρει-και-Βασίλευε 22

124 Υπολογισµός Δύναµης Εφαρµογή υποθέτει αποδοτικό αλγόριθµο υπολογισµού, x, n, p πολυψήφιοι ακέραιοι. Υπολογισµός δυνάµεων µε τη σειρά (1, 2, 3, ): αν µήκος 512 bits, χρειάζεται περίπου πολ/µους!!! Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Διαίρει-και-Βασίλευε 22

125 Υπολογισµός Δύναµης Εφαρµογή υποθέτει αποδοτικό αλγόριθµο υπολογισµού, x, n, p πολυψήφιοι ακέραιοι. Υπολογισµός δυνάµεων µε τη σειρά (1, 2, 3, ): αν µήκος 512 bits, χρειάζεται περίπου πολ/µους!!! Διαίρει-και-Βασίλευε (έστω n δύναµη του 2): Υπολογίζουµε αναδροµικά και Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Διαίρει-και-Βασίλευε 22

126 Υπολογισµός Δύναµης Εφαρµογή υποθέτει αποδοτικό αλγόριθµο υπολογισµού, x, n, p πολυψήφιοι ακέραιοι. Υπολογισµός δυνάµεων µε τη σειρά (1, 2, 3, ): αν µήκος 512 bits, χρειάζεται περίπου πολ/µους!!! Διαίρει-και-Βασίλευε (έστω n δύναµη του 2): Υπολογίζουµε αναδροµικά και Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Διαίρει-και-Βασίλευε 22

127 Υπολογισµός Δύναµης Εφαρµογή υποθέτει αποδοτικό αλγόριθµο υπολογισµού, x, n, p πολυψήφιοι ακέραιοι. Υπολογισµός δυνάµεων µε τη σειρά (1, 2, 3, ): αν µήκος 512 bits, χρειάζεται περίπου πολ/µους!!! Διαίρει-και-Βασίλευε (έστω n δύναµη του 2): Υπολογίζουµε αναδροµικά και #πολλαπλασιασµών: Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Διαίρει-και-Βασίλευε 22

128 Υπολογισµός Δύναµης Εφαρµογή υποθέτει αποδοτικό αλγόριθµο υπολογισµού, x, n, p πολυψήφιοι ακέραιοι. Υπολογισµός δυνάµεων µε τη σειρά (1, 2, 3, ): αν µήκος 512 bits, χρειάζεται περίπου πολ/µους!!! Διαίρει-και-Βασίλευε (έστω n δύναµη του 2): Υπολογίζουµε αναδροµικά και #πολλαπλασιασµών: p µε µήκος 512 bits: περίπου 2 10 πολ/µους. Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Διαίρει-και-Βασίλευε 22

129 Προϋποθέσεις Εφαρµογής Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Διαίρει-και-Βασίλευε 23

130 Προϋποθέσεις Εφαρµογής Διαίρεση σηµαντικά ευκολότερη από επίλυση αρχικού. Σύνθεση σηµαντικά ευκολότερη από επίλυση αρχικού. Υπο-στιγµιότυπα σηµαντικά µικρότερα από αρχικό (π.χ. αρχικό µέγεθος n, υπο-στιγµ. µεγέθους n / c, c > 1). Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Διαίρει-και-Βασίλευε 23

131 Προϋποθέσεις Εφαρµογής Διαίρεση σηµαντικά ευκολότερη από επίλυση αρχικού. Σύνθεση σηµαντικά ευκολότερη από επίλυση αρχικού. Υπο-στιγµιότυπα σηµαντικά µικρότερα από αρχικό (π.χ. αρχικό µέγεθος n, υπο-στιγµ. µεγέθους n / c, c > 1). Ανεξάρτητα υπο-στιγµιότυπα που λύνονται από ανεξάρτητες αναδροµικές κλήσεις. Ίδια ή επικαλυπτόµενα υπο-στιγµιότυπα : σηµαντική και αδικαιολόγητη αύξηση χρόνου εκτέλεσης. Επικαλυπτόµενα υπο-στιγµιότυπα : Δυναµικός Προγραµµατισµός Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Διαίρει-και-Βασίλευε 23

132 (Αντι)παράδειγµα Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Διαίρει-και-Βασίλευε 24

133 (Αντι)παράδειγµα Υπολογισµός n-οστού όρου ακολουθίας Fibonacci. long fibrec(long n) { if (n <= 1) return(n); return(fibrec(n-1) + fibrec(n-2)); } Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Διαίρει-και-Βασίλευε 24

134 (Αντι)παράδειγµα Υπολογισµός n-οστού όρου ακολουθίας Fibonacci. long fibrec(long n) { if (n <= 1) return(n); return(fibrec(n-1) + fibrec(n-2)); } Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Διαίρει-και-Βασίλευε 24

135 (Αντι)παράδειγµα Υπολογισµός n-οστού όρου ακολουθίας Fibonacci. long fibrec(long n) { if (n <= 1) return(n); return(fibrec(n-1) + fibrec(n-2)); } Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Διαίρει-και-Βασίλευε 24

136 (Αντι)παράδειγµα Υπολογισµός n-οστού όρου ακολουθίας Fibonacci. Χρόνος εκτέλεσης: long fibrec(long n) { if (n <= 1) return(n); return(fibrec(n-1) + fibrec(n-2)); } Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Διαίρει-και-Βασίλευε 24

137 (Αντι)παράδειγµα Υπολογισµός n-οστού όρου ακολουθίας Fibonacci. Χρόνος εκτέλεσης: long fibrec(long n) { if (n <= 1) return(n); return(fibrec(n-1) + fibrec(n-2)); } Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Διαίρει-και-Βασίλευε 24

138 (Αντι)παράδειγµα Υπολογισµός n-οστού όρου ακολουθίας Fibonacci. Χρόνος εκτέλεσης: long fibrec(long n) { if (n <= 1) return(n); return(fibrec(n-1) + fibrec(n-2)); } long fib(long n) { long cur = 1, prev = 0; for (i = 2; i <= n; i++) { cur = cur + prev; prev = cur prev; } return(cur); } Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Διαίρει-και-Βασίλευε 24

139 (Αντι)παράδειγµα Υπολογισµός n-οστού όρου ακολουθίας Fibonacci. Χρόνος εκτέλεσης: long fibrec(long n) { if (n <= 1) return(n); return(fibrec(n-1) + fibrec(n-2)); } Λύση: Επικαλυπτόµενα στιγµ.: Εκθετικός χρόνος! Αλγόριθµος γραµµικού χρόνου; Καλύτερος αλγόριθµος; long fib(long n) { long cur = 1, prev = 0; for (i = 2; i <= n; i++) { cur = cur + prev; prev = cur prev; } return(cur); } Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Διαίρει-και-Βασίλευε 24

140 Ακολουθία Fibonacci Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Διαίρει-και-Βασίλευε 25

141 Ακολουθία Fibonacci Ακολουθία Fibonacci: Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Διαίρει-και-Βασίλευε 25

142 Ακολουθία Fibonacci Ακολουθία Fibonacci: Θεωρούµε πίνακα και Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Διαίρει-και-Βασίλευε 25

143 Ακολουθία Fibonacci Ακολουθία Fibonacci: Θεωρούµε πίνακα και Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Διαίρει-και-Βασίλευε 25

144 Ακολουθία Fibonacci Ακολουθία Fibonacci: Θεωρούµε πίνακα και Παρατηρούµε ότι Με επαγωγή αποδεικνύουµε ότι Διαίρει-και-Βασίλευε: Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Διαίρει-και-Βασίλευε 25

145 Ακολουθία Fibonacci Ακολουθία Fibonacci: Θεωρούµε πίνακα και Παρατηρούµε ότι Με επαγωγή αποδεικνύουµε ότι Διαίρει-και-Βασίλευε: Υπολογισµός σε χρόνο Ο(log n) (όπως µε αριθµούς). Υπολογίζω αναδροµικά το και Χρόνος: Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Διαίρει-και-Βασίλευε 25

ιαίρει-και-βασίλευε ημήτρης Φωτάκης Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο

ιαίρει-και-βασίλευε ημήτρης Φωτάκης Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο ιαίρει-και-βασίλευε ημήτρης Φωτάκης Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο ιαίρει-και-βασίλευε Γενική μέθοδος σχεδιασμού αλγορίθμων: ιαίρεση σε ( 2) υποπροβλήματα

Διαβάστε περισσότερα

Επιμέλεια διαφανειών: Δ. Φωτάκης Τροποποιήσεις-προσθήκες: Α. Παγουρτζής. Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών

Επιμέλεια διαφανειών: Δ. Φωτάκης Τροποποιήσεις-προσθήκες: Α. Παγουρτζής. Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών Διαίρει-και-Βασίλευε Επιμέλεια διαφανειών: Δ. Φωτάκης Τροποποιήσεις-προσθήκες: Α. Παγουρτζής Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο Διαίρει-και-Βασίλευε Γενική

Διαβάστε περισσότερα

Διαίρει-και-Βασίλευε. Διαίρει-και-Βασίλευε. MergeSort. MergeSort. Πρόβλημα Ταξινόμησης: Είσοδος : ακολουθία n αριθμών (α 1

Διαίρει-και-Βασίλευε. Διαίρει-και-Βασίλευε. MergeSort. MergeSort. Πρόβλημα Ταξινόμησης: Είσοδος : ακολουθία n αριθμών (α 1 Διαίρει-και-Βασίλευε Διδάσκοντες: Σ. Ζάχος, Δ. Φωτάκης Επιμέλεια διαφανειών: Δ. Φωτάκης Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο Διαίρει-και-Βασίλευε Γενική μέθοδος

Διαβάστε περισσότερα

Αναδρομικές Σχέσεις «ιαίρει-και-βασίλευε»

Αναδρομικές Σχέσεις «ιαίρει-και-βασίλευε» Αναδρομικές Σχέσεις «ιαίρει-και-βασίλευε» ιδάσκοντες: Φ. Αφράτη,. Φωτάκης Επιμέλεια διαφανειών:. Φωτάκης Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο ιαίρει-και-βασίλευε

Διαβάστε περισσότερα

Quicksort. Πρόβλημα Ταξινόμησης. Μέθοδοι Ταξινόμησης. Συγκριτικοί Αλγόριθμοι

Quicksort. Πρόβλημα Ταξινόμησης. Μέθοδοι Ταξινόμησης. Συγκριτικοί Αλγόριθμοι Πρόβλημα Ταξινόμησης Quicksort Διδάσκοντες: Σ. Ζάχος, Δ. Φωτάκης Επιμέλεια διαφανειών: Δ. Φωτάκης Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών Είσοδος : ακολουθία n αριθμών (α 1, α 2,..., α n

Διαβάστε περισσότερα

Πρόβληµα Επιλογής. Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Επιλογή 1

Πρόβληµα Επιλογής. Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Επιλογή 1 Πρόβληµα Επιλογής Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Επιλογή 1 Πρόβληµα Επιλογής Πίνακας Α[ Αριθµός k, 1 k n. ] µε n στοιχεία (όχι ταξινοµηµένος). Υπολογισµός του k-οστού µικρότερου στοιχείου (στοιχείο

Διαβάστε περισσότερα

Επιλογή. ημήτρης Φωτάκης. Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών. Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο

Επιλογή. ημήτρης Φωτάκης. Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών. Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο Επιλογή ημήτρης Φωτάκης Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο Πρόβλημα Επιλογής Πίνακας Α[]με n στοιχεία (όχι ταξινομημένος). Αριθμός k, 1 k n. Υπολογισμός

Διαβάστε περισσότερα

Επιλογή. Πρόβλημα Επιλογής. Μέγιστο / Ελάχιστο. Εφαρμογές

Επιλογή. Πρόβλημα Επιλογής. Μέγιστο / Ελάχιστο. Εφαρμογές Επιλογή Διδάσκοντες: Σ. Ζάχος, Δ. Φωτάκης Επιμέλεια διαφανειών: Δ. Φωτάκης Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών Πρόβλημα Επιλογής Πίνακας Α[]με n στοιχεία (όχι ταξινομημένος). Αριθμός

Διαβάστε περισσότερα

Quicksort [Hoare, 62] Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Quicksort 1

Quicksort [Hoare, 62] Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Quicksort 1 Quicksort [Hoare, 62] Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Quicksort 1 Quicksort [Hoare, 62] Στοιχείο διαχωρισµού (pivot), π.χ. πρώτο, τυχαίο, Αναδιάταξη και διαίρεση εισόδου σε δύο υπο-ακολουθίες:

Διαβάστε περισσότερα

Επιλογή. Επιμέλεια διαφανειών: Δ. Φωτάκης. Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών. Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο

Επιλογή. Επιμέλεια διαφανειών: Δ. Φωτάκης. Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών. Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο Επιλογή Επιμέλεια διαφανειών: Δ. Φωτάκης Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο Πρόβλημα Επιλογής Πίνακας Α[ ] με n στοιχεία (όχι ταξινομημένος). Αριθμός k,

Διαβάστε περισσότερα

Διδάσκων: Κωνσταντίνος Κώστα Διαφάνειες: Δημήτρης Ζεϊναλιπούρ

Διδάσκων: Κωνσταντίνος Κώστα Διαφάνειες: Δημήτρης Ζεϊναλιπούρ Διάλεξη 14: Αλγόριθμοι Ταξινόμησης Στην ενότητα αυτή θα μελετηθούν τα εξής επιμέρους θέματα: Οι αλγόριθμοι ταξινόμησης 3) Mergesort Ταξινόμηση με Συγχώνευση 4) BucketSort Ταξινόμηση με Κάδους Διδάσκων:

Διαβάστε περισσότερα

Επιλογή. ιδάσκοντες: Σ. Ζάχος,. Φωτάκης Επιμέλεια διαφανειών:. Φωτάκης. Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών

Επιλογή. ιδάσκοντες: Σ. Ζάχος,. Φωτάκης Επιμέλεια διαφανειών:. Φωτάκης. Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών Επιλογή ιδάσκοντες: Σ. Ζάχος,. Φωτάκης Επιμέλεια διαφανειών:. Φωτάκης Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο Άδεια Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται

Διαβάστε περισσότερα

Διάλεξη 09: Αλγόριθμοι Ταξινόμησης I

Διάλεξη 09: Αλγόριθμοι Ταξινόμησης I Διάλεξη 09: Αλγόριθμοι Ταξινόμησης I Στην ενότητα αυτή θα μελετηθούν τα εξής επιμέρους θέματα: - Οι αλγόριθμοι ταξινόμησης: Α. SelectionSort Ταξινόμηση με Επιλογή Β. InsertionSort Ταξινόμηση με Εισαγωγή

Διαβάστε περισσότερα

Quicksort. Επιμέλεια διαφανειών: Δ. Φωτάκης Μικροαλλαγές: Α. Παγουρτζής. Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών

Quicksort. Επιμέλεια διαφανειών: Δ. Φωτάκης Μικροαλλαγές: Α. Παγουρτζής. Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών Quicksort Επιμέλεια διαφανειών: Δ. Φωτάκης Μικροαλλαγές: Α. Παγουρτζής Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο Quicksort [Hoare, 6] Στοιχείο διαχωρισμού (pivot),

Διαβάστε περισσότερα

Quicksort. ημήτρης Φωτάκης. Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών. Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο

Quicksort. ημήτρης Φωτάκης. Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών. Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο Quicksort ημήτρης Φωτάκης Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο Quicksort [Hoare, 62] Στοιχείο διαχωρισμού (pivot), π.χ. πρώτο, τυχαίο, Αναδιάταξη και διαίρεση

Διαβάστε περισσότερα

Διάλεξη 19: Αλγόριθμοι ΤαξινόμησηςII. Διδάσκων: Παναγιώτης Ανδρέου

Διάλεξη 19: Αλγόριθμοι ΤαξινόμησηςII. Διδάσκων: Παναγιώτης Ανδρέου Διάλεξη 19: Αλγόριθμοι ΤαξινόμησηςII Στην ενότητα αυτή θα μελετηθούν τα εξής επιμέρους θέματα: - Οι αλγόριθμοι ταξινόμησης: Γ. MergeSort Ταξινόμηση με Συγχώνευση Δ. BucketSort Ταξινόμηση με Κάδους Διδάσκων:

Διαβάστε περισσότερα

Σχεδίαση και Ανάλυση Αλγορίθμων

Σχεδίαση και Ανάλυση Αλγορίθμων Σχεδίαση και Ανάλυση Αλγορίθμων Ενότητα 3.0 Σταύρος Δ. Νικολόπουλος 0-7 Τμήμα Μηχανικών Η/Υ & Πληροφορικής Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων Webpage: www.cs.uoi.gr/~stavros Διαίρει και Βασίλευε Quick-sort και Merge-sort

Διαβάστε περισσότερα

Quicksort. ιδάσκοντες: Σ. Ζάχος,. Φωτάκης Επιμέλεια διαφανειών:. Φωτάκης. Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών

Quicksort. ιδάσκοντες: Σ. Ζάχος,. Φωτάκης Επιμέλεια διαφανειών:. Φωτάκης. Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών Quicksort ιδάσκοντες: Σ. Ζάχος,. Φωτάκης Επιμέλεια διαφανειών:. Φωτάκης Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο Άδεια Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται

Διαβάστε περισσότερα

Δομές Δεδομένων. Δημήτρης Μιχαήλ. Ταξινόμηση. Τμήμα Πληροφορικής και Τηλεματικής Χαροκόπειο Πανεπιστήμιο

Δομές Δεδομένων. Δημήτρης Μιχαήλ. Ταξινόμηση. Τμήμα Πληροφορικής και Τηλεματικής Χαροκόπειο Πανεπιστήμιο Δομές Δεδομένων Ταξινόμηση Δημήτρης Μιχαήλ Τμήμα Πληροφορικής και Τηλεματικής Χαροκόπειο Πανεπιστήμιο Το πρόβλημα Είσοδος n αντικείμενα a 1, a 2,..., a n με κλειδιά (συνήθως σε ένα πίνακα, ή λίστα, κ.τ.λ)

Διαβάστε περισσότερα

ΔΟΜΕΣ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ. Ταξινόµηση Mergesort Κεφάλαιο 8. Ε. Μαρκάκης Επίκουρος Καθηγητής

ΔΟΜΕΣ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ. Ταξινόµηση Mergesort Κεφάλαιο 8. Ε. Μαρκάκης Επίκουρος Καθηγητής ΔΟΜΕΣ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ Ταξινόµηση Mergesort Κεφάλαιο 8 Ε. Μαρκάκης Επίκουρος Καθηγητής Περίληψη Ταξινόµηση µε συγχώνευση Αλγόριθµος Mergesort Διµερής συγχώνευση Αφηρηµένη επιτόπου συγχώνευση Αναλυτική ταξινόµηση

Διαβάστε περισσότερα

Αλγόριθμοι και Πολυπλοκότητα

Αλγόριθμοι και Πολυπλοκότητα Αλγόριθμοι και Πολυπλοκότητα Διαίρει και Βασίλευε Δημήτρης Μιχαήλ Τμήμα Πληροφορικής και Τηλεματικής Χαροκόπειο Πανεπιστήμιο Διαίρει και Βασίλευε Divide and Conquer Η τεχνική διαίρει και βασίλευε αναφέρεται

Διαβάστε περισσότερα

Αλγόριθμοι ταξινόμησης

Αλγόριθμοι ταξινόμησης Αλγόριθμοι Ταξινόμησης Στην ενότητα αυτή θα μελετηθούν τα εξής επιμέρους θέματα: Οι αλγόριθμοι ταξινόμησης BuubleSort, SelectionSort, InsertionSort, Merger Sort, Quick Soft ΕΠΛ Δομές Δεδομένων και Αλγόριθμοι

Διαβάστε περισσότερα

Ταξινόμηση με συγχώνευση Merge Sort

Ταξινόμηση με συγχώνευση Merge Sort Ταξινόμηση με συγχώνευση Merge Sort 7 2 9 4 2 4 7 9 7 2 2 7 9 4 4 9 7 7 2 2 9 9 4 4 Πληροφορικής 1 Διαίρει και Βασίλευε Η μέθοδος του «Διαίρει και Βασίλευε» είναι μια γενική αρχή σχεδιασμού αλγορίθμων

Διαβάστε περισσότερα

Ταξινόμηση. Παύλος Εφραιμίδης. Δομές Δεδομένων Ταξινόμηση 1

Ταξινόμηση. Παύλος Εφραιμίδης. Δομές Δεδομένων Ταξινόμηση 1 Ταξινόμηση Παύλος Εφραιμίδης Δομές Δεδομένων Ταξινόμηση 1 Το πρόβλημα της ταξινόμησης Δομές Δεδομένων Ταξινόμηση 2 Ταξινόμηση Δίνεται πολυ-σύνολο Σ με στοιχεία από κάποιο σύμπαν U (πχ. U = το σύνολο των

Διαβάστε περισσότερα

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΑΝΑΛΥΣΗ ΑΛΓΟΡΙΘΜΩΝ

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΑΝΑΛΥΣΗ ΑΛΓΟΡΙΘΜΩΝ ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΑΝΑΛΥΣΗ ΑΛΓΟΡΙΘΜΩΝ Ενότητα 4: Αναδρομικές σχέσεις και ανάλυση αλγορίθμων Μαρία Σατρατζέμη Τμήμα Εφαρμοσμένης Πληροφορικής Άδειες Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες χρήσης

Διαβάστε περισσότερα

Αλγόριθµοι και Πολυπλοκότητα

Αλγόριθµοι και Πολυπλοκότητα Αλγόριθµοι και Πολυπλοκότητα Στην ενότητα αυτή θα µελετηθούν τα εξής θέµατα: Πρόβληµα, Στιγµιότυπο, Αλγόριθµος Εργαλεία εκτίµησης πολυπλοκότητας: οι τάξεις Ο(n), Ω(n), Θ(n) Ανάλυση Πολυπλοκότητας Αλγορίθµων

Διαβάστε περισσότερα

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΑΝΑΛΥΣΗ ΑΛΓΟΡΙΘΜΩΝ

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΑΝΑΛΥΣΗ ΑΛΓΟΡΙΘΜΩΝ ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΑΝΑΛΥΣΗ ΑΛΓΟΡΙΘΜΩΝ Ενότητα 13: Αλγόριθμοι-Μεγάλων ακεραίων- Εκθετοποίηση- Πολλαπλασιασμός πινάκων -Strassen Μαρία Σατρατζέμη Τμήμα Εφαρμοσμένης Πληροφορικής Άδειες Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό

Διαβάστε περισσότερα

Στοιχεία Αλγορίθµων και Πολυπλοκότητας

Στοιχεία Αλγορίθµων και Πολυπλοκότητας Στοιχεία Αλγορίθµων και Πολυπλοκότητας Ορέστης Τελέλης telelis@unipi.gr Τµήµα Ψηφιακών Συστηµάτων, Πανεπιστήµιο Πειραιώς Ο. Τελέλης Πανεπιστήµιο Πειραιώς Πολυπλοκότητα 1 / 16 «Ζέσταµα» Να γράψετε τις συναρτήσεις

Διαβάστε περισσότερα

ΠΛΗ111. Ανοιξη Μάθηµα 9 ο. Ταξινόµηση. Τµήµα Ηλεκτρονικών Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών Πολυτεχνείο Κρήτης

ΠΛΗ111. Ανοιξη Μάθηµα 9 ο. Ταξινόµηση. Τµήµα Ηλεκτρονικών Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών Πολυτεχνείο Κρήτης ΠΛΗ111 οµηµένος Προγραµµατισµός Ανοιξη 2005 Μάθηµα 9 ο Ταξινόµηση Τµήµα Ηλεκτρονικών Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών Πολυτεχνείο Κρήτης Ταξινόµηση Εισαγωγή Selection sort Insertion sort Bubble sort

Διαβάστε περισσότερα

ΕΠΛ231 Δομές Δεδομένων και Αλγόριθμοι 4. Παραδείγματα Ανάλυσης Πολυπλοκότητας Ανάλυση Αναδρομικών Αλγόριθμων

ΕΠΛ231 Δομές Δεδομένων και Αλγόριθμοι 4. Παραδείγματα Ανάλυσης Πολυπλοκότητας Ανάλυση Αναδρομικών Αλγόριθμων ΕΠΛ31 Δομές Δεδομένων και Αλγόριθμοι 4. Παραδείγματα Ανάλυσης Πολυπλοκότητας Ανάλυση Αναδρομικών Αλγόριθμων Διάλεξη 04: Παραδείγματα Ανάλυσης Πολυπλοκότητας/Ανάλυση Αναδρομικών Αλγόριθμων Στην ενότητα

Διαβάστε περισσότερα

Σχεδίαση και Ανάλυση Αλγορίθμων

Σχεδίαση και Ανάλυση Αλγορίθμων Σχεδίαση και Ανάλυση Αλγορίθμων Ενότητα.0 Σταύρος Δ. Νικολόπουλος 06-7 Τμήμα Μηχανικών Η/Υ & Πληροφορικής Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων Webpage: www.cs.uoi.gr/~stavros Ταξινόμηση Selection-Sort Bubble-Sort και

Διαβάστε περισσότερα

Αλγόριθμοι Ταξινόμησης Μέρος 2

Αλγόριθμοι Ταξινόμησης Μέρος 2 Αλγόριθμοι Ταξινόμησης Μέρος 2 Μανόλης Κουμπαράκης 1 Προχωρημένοι Αλγόριθμοι Ταξινόμησης Στη συνέχεια θα παρουσιάσουμε τρείς προχωρημένους αλγόριθμους ταξινόμησης: treesort, quicksort και mergesort. 2

Διαβάστε περισσότερα

Σχεδίαση Αλγορίθμων -Τμήμα Πληροφορικής ΑΠΘ - Εξάμηνο 4ο

Σχεδίαση Αλγορίθμων -Τμήμα Πληροφορικής ΑΠΘ - Εξάμηνο 4ο Πολλαπλασιασμός μεγάλων ακεραίων (1) Για να πολλαπλασιάσουμε δύο ακεραίους με n 1 και n 2 ψηφία με το χέρι, θα εκτελέσουμε n 1 n 2 πράξεις πολλαπλασιασμού Πρόβλημα ρβημ όταν έχουμε πολλά ψηφία: A = 12345678901357986429

Διαβάστε περισσότερα

Αλγόριθµοι Divide-and- Conquer

Αλγόριθµοι Divide-and- Conquer Αλγόριθµοι Divide-and- Conquer Περίληψη Αλγόριθµοι Divide-and-Conquer Master Theorem Παραδείγµατα Αναζήτηση Ταξινόµηση Πλησιέστερα σηµεία Convex Hull Αλγόριθµοι Divide-and-Conquer Γενική Μεθοδολογία Το

Διαβάστε περισσότερα

Διάλεξη 04: Παραδείγματα Ανάλυσης

Διάλεξη 04: Παραδείγματα Ανάλυσης Διάλεξη 04: Παραδείγματα Ανάλυσης Πολυπλοκότητας/Ανάλυση Αναδρομικών Αλγόριθμων Στην ενότητα αυτή θα μελετηθούν τα εξής επιμέρους θέματα: - Παραδείγματα Ανάλυσης Πολυπλοκότητας : Μέθοδοι, παραδείγματα

Διαβάστε περισσότερα

Διδάσκων: Κωνσταντίνος Κώστα Διαφάνειες: Δημήτρης Ζεϊναλιπούρ ΕΠΛ 035 Δομές Δεδομένων και Αλγόριθμοι για Ηλ. Μηχ. και Μηχ. Υπολ.

Διδάσκων: Κωνσταντίνος Κώστα Διαφάνειες: Δημήτρης Ζεϊναλιπούρ ΕΠΛ 035 Δομές Δεδομένων και Αλγόριθμοι για Ηλ. Μηχ. και Μηχ. Υπολ. Διάλεξη : Παραδείγματα Ανάλυσης Πολυπλοκότητας / Ανάλυση Αναδρομικών Αλγόριθμων Στην ενότητα αυτή θα μελετηθούν τα εξής επιμέρους θέματα: Παραδείγματα Ανάλυσης Πολυπλοκότητας : Μέθοδοι, 6 παραδείγματα

Διαβάστε περισσότερα

Εισαγωγή στην Ανάλυση Αλγορίθμων

Εισαγωγή στην Ανάλυση Αλγορίθμων Εισαγωγή στην Ανάλυση Αλγορίθμων (4) Μεθοδολογία αναδρομικών σχέσεων (Ι) Με επανάληψη της αναδρομής Έστω όπου r και a είναι σταθερές. Βρίσκουμε τη σχέση που εκφράζει την T(n) συναρτήσει της T(n-) την T(n)

Διαβάστε περισσότερα

Διάλεξη 04: Παραδείγματα Ανάλυσης Πολυπλοκότητας/Ανάλυση Αναδρομικών Αλγόριθμων

Διάλεξη 04: Παραδείγματα Ανάλυσης Πολυπλοκότητας/Ανάλυση Αναδρομικών Αλγόριθμων Διάλεξη 04: Παραδείγματα Ανάλυσης Πολυπλοκότητας/Ανάλυση Αναδρομικών Αλγόριθμων Στην ενότητα αυτή θα μελετηθούν τα εξής επιμέρους θέματα: - Παραδείγματα Ανάλυσης Πολυπλοκότητας : Μέθοδοι, παραδείγματα

Διαβάστε περισσότερα

auth Αλγόριθμοι - Τμήμα Πληροφορικής ΑΠΘ - Εξάμηνο 4ο

auth Αλγόριθμοι - Τμήμα Πληροφορικής ΑΠΘ - Εξάμηνο 4ο Σχεδίαση Αλγορίθμων Διαίρει και Βασίλευε http://delab.csd.auth.gr/courses/algorithms/ auth 1 Διαίρει και Βασίλευε Η γνωστότερη ρημέθοδος σχεδιασμού αλγορίθμων: 1. Διαιρούμε το στιγμιότυπο του προβλήματος

Διαβάστε περισσότερα

Αλγόριθμοι Αναζήτησης

Αλγόριθμοι Αναζήτησης Αλγόριθμοι Αναζήτησης ημήτρης Φωτάκης Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο Άδεια Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες χρήσης Creative Commons.

Διαβάστε περισσότερα

ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΘΗΝΩΝ ΤΜΗΜΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΟ ΑΛΓΟΡΙΘΜΩΝ ΒΟΗΘΟΣ: ΒΑΓΓΕΛΗΣ ΔΟΥΡΟΣ

ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΘΗΝΩΝ ΤΜΗΜΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΟ ΑΛΓΟΡΙΘΜΩΝ ΒΟΗΘΟΣ: ΒΑΓΓΕΛΗΣ ΔΟΥΡΟΣ 1 ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΘΗΝΩΝ ΤΜΗΜΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΟ ΑΛΓΟΡΙΘΜΩΝ ΒΟΗΘΟΣ: ΒΑΓΓΕΛΗΣ ΔΟΥΡΟΣ Φροντιστήριο #10: Αλγόριθμοι Διαίρει & Βασίλευε: Master Theorem, Αλγόριθμοι Ταξινόμησης, Πιθανοτικός

Διαβάστε περισσότερα

Δυναμικός Προγραμματισμός

Δυναμικός Προγραμματισμός Τρίγωνο του Pascal Δυναμικός Προγραμματισμός Διωνυμικοί συντελεστές Διδάσκοντες: Σ. Ζάχος, Δ. Φωτάκης Επιμέλεια διαφανειών: Δ. Φωτάκης Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών Εθνικό Μετσόβιο

Διαβάστε περισσότερα

Δοµές Δεδοµένων. 10η Διάλεξη Ταξινόµηση. E. Μαρκάκης

Δοµές Δεδοµένων. 10η Διάλεξη Ταξινόµηση. E. Μαρκάκης Δοµές Δεδοµένων 10η Διάλεξη Ταξινόµηση E. Μαρκάκης Περίληψη Ταξινόµηση µε αριθµοδείκτη κλειδιού Ταξινόµηση µε συγχώνευση Αλγόριθµος Mergesort Διµερής συγχώνευση Αφηρηµένη επιτόπου συγχώνευση Αναλυτική

Διαβάστε περισσότερα

Ταξινόμηση κάδου και ταξινόμηση Ρίζας Bucket-Sort και Radix-Sort

Ταξινόμηση κάδου και ταξινόμηση Ρίζας Bucket-Sort και Radix-Sort Ταξινόμηση κάδου και ταξινόμηση Ρίζας Bucket-Sort και Radix-Sort 1, c 3, a 3, b 7, d 7, g 7, e B 0 1 3 4 5 6 7 8 9 1 BucketSort (Ταξινόμηση Κάδου) - Αρχικά θεωρείται ένα κριτήριο κατανομής με βάση το οποίο

Διαβάστε περισσότερα

Διδάσκων: Παναγιώτης Ανδρέου

Διδάσκων: Παναγιώτης Ανδρέου Διάλεξη 04: ΠαραδείγματαΑνάλυσης Πολυπλοκότητας/Ανάλυση Αναδρομικών Αλγόριθμων Στην ενότητα αυτή θα μελετηθούν τα εξής επιμέρους θέματα: -Παραδείγματα Ανάλυσης Πολυπλοκότητας : Μέθοδοι, παραδείγματα -Γραμμική

Διαβάστε περισσότερα

Εισαγωγή στους Αλγορίθμους

Εισαγωγή στους Αλγορίθμους Εισαγωγή στους Αλγορίθμους Ενότητα 5η Διδάσκων Χρήστος Ζαρολιάγκης Καθηγητής Τμήμα Μηχανικών Η/Υ & Πληροφορικής Πανεπιστήμιο Πατρών Email: zaro@ceid.upatras.gr Η Μέθοδος «Διαίρει & Βασίλευε» Η Μέθοδος

Διαβάστε περισσότερα

Δυναμικός Προγραμματισμός

Δυναμικός Προγραμματισμός Δυναμικός Προγραμματισμός Επιμέλεια διαφανειών: Δ. Φωτάκης Τροποποιήσεις: Α. Παγουρτζής Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο Διωνυμικοί Συντελεστές Διωνυμικοί

Διαβάστε περισσότερα

Εργαστήριο 6: Αναζήτηση, Ανάλυση Πολυπλοκότητας

Εργαστήριο 6: Αναζήτηση, Ανάλυση Πολυπλοκότητας Εργαστήριο 6: Αναζήτηση, Ανάλυση Πολυπλοκότητας Στην ενότητα αυτή θα μελετηθούν τα εξής επιμέρους θέματα: - Αναζήτηση με linearsearch, binarysearch, ternarysearch - Ανάλυση Πολυπλοκότητας ternarysearch

Διαβάστε περισσότερα

Διδάσκων: Παναγιώτης Ανδρέου

Διδάσκων: Παναγιώτης Ανδρέου Διάλεξη 6: ΠαραδείγματαΑνάλυσης Πολυπλοκότητας/Ανάλυση Αναδρομικών Αλγόριθμων Στην ενότητα αυτή θα μελετηθούν τα εξής επιμέρους θέματα: -Παραδείγματα Ανάλυσης Πολυπλοκότητας : Μέθοδοι, παραδείγματα -Γραμμική

Διαβάστε περισσότερα

Προχωρημένες έννοιες προγραμματισμού σε C

Προχωρημένες έννοιες προγραμματισμού σε C Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ Διδάσκοντες: Στάθης Ζάχος (zachos@cs.ntua.gr) Νίκος Παπασπύρου (nickie@softlab.ntua.gr)

Διαβάστε περισσότερα

Αλγόριθµοι. Παράδειγµα. ιαίρει και Βασίλευε. Παράδειγµα MergeSort. Τεχνικές Σχεδιασµού Αλγορίθµων

Αλγόριθµοι. Παράδειγµα. ιαίρει και Βασίλευε. Παράδειγµα MergeSort. Τεχνικές Σχεδιασµού Αλγορίθµων Τεχνικές Σχεδιασµού Αλγορίθµων Αλγόριθµοι Παύλος Εφραιµίδης pefraimi@ee.duth.gr Ορισµένες γενικές αρχές για τον σχεδιασµό αλγορίθµων είναι: ιαίρει και Βασίλευε (Divide and Conquer) υναµικός Προγραµµατισµός

Διαβάστε περισσότερα

Ενότητα 1: Εισαγωγή Ασκήσεις και Λύσεις

Ενότητα 1: Εισαγωγή Ασκήσεις και Λύσεις Ενότητα 1: Εισαγωγή Ασκήσεις και Λύσεις Άσκηση 1 Αποδείξτε τη µεταβατική και τη συµµετρική ιδιότητα του Θ. Λύση Μεταβατική Ιδιότητα (ορισµός): Αν f(n) = Θ(g(n)) και g(n) = Θ(h(n)) τότε f(n)=θ(h(n)). Για

Διαβάστε περισσότερα

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΕΙΡΑΙΩΣ ΤΜΗΜΑ ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΕΙΡΑΙΩΣ ΤΜΗΜΑ ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΕΙΡΑΙΩΣ ΤΜΗΜΑ ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΜΑΘΗΜΑ: ΑΛΓΟΡΙΘΜΟΙ ΚΑΙ ΠΟΛΥΠΛΟΚΟΤΗΤΑ 1. α. Να βάλετε σε αύξουσα σειρά μεγέθους τις παρακάτω συναρτήσεις χρονικής πολυπλοκότητας αλγορίθμων: nlogn, n logn,

Διαβάστε περισσότερα

Διωνυµικοί Συντελεστές. Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Δυναµικός Προγραµµατισµός 1

Διωνυµικοί Συντελεστές. Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Δυναµικός Προγραµµατισµός 1 Διωνυµικοί Συντελεστές Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Δυναµικός Προγραµµατισµός 1 Διωνυµικοί Συντελεστές Διωνυµικοί συντελεστές Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Δυναµικός Προγραµµατισµός

Διαβάστε περισσότερα

Αλγόριθµοι και Πολυπλοκότητα

Αλγόριθµοι και Πολυπλοκότητα Αλγόριθµοι και Πολυπλοκότητα Ν. Μ. Μισυρλής Τµήµα Πληροφορικής και Τηλεπικοινωνιών, Πανεπιστήµιο Αθηνών Καθηγητής: Ν. Μ. Μισυρλής () Αλγόριθµοι και Πολυπλοκότητα 23 Μαρτίου 2017 1 / 20 Επιλογή Το πρόβληµα

Διαβάστε περισσότερα

8. Σωροί (Heaps)-Αναδρομή- Προχωρημένη Ταξινόμηση

8. Σωροί (Heaps)-Αναδρομή- Προχωρημένη Ταξινόμηση Πανεπιστήμιο Πειραιώς Σχολή Τεχνολογιών Πληροφορικής και Επικοινωνιών Τμήμα Ψηφιακών Συστημάτων 8. Σωροί (Heaps)-Αναδρομή- Προχωρημένη Ταξινόμηση 2 ομές εδομένων 4 5 Χρήστος ουλκερίδης Τμήμα Ψηφιακών Συστημάτων

Διαβάστε περισσότερα

Εργαστηριακή Άσκηση 1

Εργαστηριακή Άσκηση 1 Εργαστηριακή Άσκηση 1 Επανάληψη προγραμματισμού Βασικοί Αλγόριθμοι Είσοδος τιμών από το πληκτρολόγιο Σε όλα τα προγράμματα που θα γράψουμε στην συνέχεια του εξαμήνου θα χρειαστεί να εισάγουμε τιμές σε

Διαβάστε περισσότερα

ΣΧΟΛΗ ΔΙΟΙΚΗΣΗΣ ΚΑΙ ΟΙΚΟΝΟΜΙΑΣ ΤΜΗΜΑ ΔΙΟΙΚΗΣΗΣ ΕΠΙΧΕΙΡΗΣΕΩΝ (ΠΑΤΡΑ) ΔΟΜΕΣ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ

ΣΧΟΛΗ ΔΙΟΙΚΗΣΗΣ ΚΑΙ ΟΙΚΟΝΟΜΙΑΣ ΤΜΗΜΑ ΔΙΟΙΚΗΣΗΣ ΕΠΙΧΕΙΡΗΣΕΩΝ (ΠΑΤΡΑ) ΔΟΜΕΣ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ ΣΧΟΛΗ ΔΙΟΙΚΗΣΗΣ ΚΑΙ ΟΙΚΟΝΟΜΙΑΣ ΤΜΗΜΑ ΔΙΟΙΚΗΣΗΣ ΕΠΙΧΕΙΡΗΣΕΩΝ (ΠΑΤΡΑ) ΔΟΜΕΣ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ Γιάννης Κουτσονίκος Επίκουρος Καθηγητής Οργάνωση Δεδομένων Δομή Δεδομένων: τεχνική οργάνωσης των δεδομένων με σκοπό την

Διαβάστε περισσότερα

Δομές Δεδομένων & Αλγόριθμοι

Δομές Δεδομένων & Αλγόριθμοι Δομές Δεδομένων & Αναζήτηση & Ταξινόμηση 1 Αναζήτηση Έχω έναν πίνακα Α με Ν στοιχεία. Πρόβλημα: Βρες αν το στοιχείο x ανήκει στον πίνακα Αν ο πίνακας είναι αταξινόμητος τότε μόνη λύση σειριακή αναζήτηση

Διαβάστε περισσότερα

Ουρά Προτεραιότητας: Heap

Ουρά Προτεραιότητας: Heap Ουρά Προτεραιότητας: Heap Επιμέλεια διαφανειών: Δ. Φωτάκης (λίγες τροποποιήσεις: Α. Παγουρτζής) Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο Δομές Δεδομένων (Αναπαράσταση,)

Διαβάστε περισσότερα

Κεφάλαιο 4. Διαίρει και Βασίλευε (Divide and Conquer) Χρησιµοποιήθηκε υλικό από τις αγγλικές διαφάνειες του Kevin Wayne.

Κεφάλαιο 4. Διαίρει και Βασίλευε (Divide and Conquer) Χρησιµοποιήθηκε υλικό από τις αγγλικές διαφάνειες του Kevin Wayne. Κεφάλαιο 4 Διαίρει και Βασίλευε (Divide and Conquer) Χρησιµοποιήθηκε υλικό από τις αγγλικές διαφάνειες του Kevin Wayne. 1 Διαίρει και Βασίλευε (Divide-and-Conquer) Διαίρει-και-βασίλευε (γενικά) Χωρίζουµε

Διαβάστε περισσότερα

Δοµές Δεδοµένων. Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Ουρές Προτεραιότητας 2

Δοµές Δεδοµένων. Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Ουρές Προτεραιότητας 2 Δοµές Δεδοµένων Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Ουρές Προτεραιότητας 2 Δοµές Δεδοµένων (Αναπαράσταση,) οργάνωση και διαχείριση συνόλων αντικειµένων για αποδοτική ενηµέρωση και ανάκτηση πληροφορίας.

Διαβάστε περισσότερα

Merge Sort (Ταξινόμηση με συγχώνευση) 6/14/2007 3:04 AM Merge Sort 1

Merge Sort (Ταξινόμηση με συγχώνευση) 6/14/2007 3:04 AM Merge Sort 1 Merge Sort (Ταξινόμηση με συγχώνευση) 7 2 9 4 2 4 7 9 7 2 2 7 9 4 4 9 7 7 2 2 9 9 4 4 6/14/2007 3:04 AM Merge Sort 1 Κύρια σημεία για μελέτη Το παράδειγμα του «διαίρει και βασίλευε» ( 4.1.1) Merge-sort

Διαβάστε περισσότερα

Δοµές Δεδοµένων. 11η Διάλεξη Ταξινόµηση Quicksort και Ιδιότητες Δέντρων. Ε. Μαρκάκης

Δοµές Δεδοµένων. 11η Διάλεξη Ταξινόµηση Quicksort και Ιδιότητες Δέντρων. Ε. Μαρκάκης Δοµές Δεδοµένων 11η Διάλεξη Ταξινόµηση Quicksort και Ιδιότητες Δέντρων Ε. Μαρκάκης Περίληψη Quicksort Χαρακτηριστικά επιδόσεων Μη αναδροµική υλοποίηση Δέντρα Μαθηµατικές ιδιότητες Δοµές Δεδοµένων 11-2

Διαβάστε περισσότερα

Δομές Δεδομένων & Αλγόριθμοι

Δομές Δεδομένων & Αλγόριθμοι Δομές Δεδομένων & Αναζήτηση & Ταξινόμηση 1 Αναζήτηση Έχω έναν πίνακα Α με Ν στοιχεία. Πρόβλημα: Βρες αν το στοιχείο x ανήκει στον πίνακα Αν ο πίνακας είναι αταξινόμητος τότε μόνη λύση σειριακή αναζήτηση

Διαβάστε περισσότερα

(Γραμμικές) Αναδρομικές Σχέσεις

(Γραμμικές) Αναδρομικές Σχέσεις (Γραμμικές) Αναδρομικές Σχέσεις Διδάσκοντες: Φ. Αφράτη, Δ. Φωτάκης Επιμέλεια διαφανειών: Δ. Φωτάκης Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο Αναδρομικές Σχέσεις

Διαβάστε περισσότερα

Ουρά Προτεραιότητας: Heap

Ουρά Προτεραιότητας: Heap Δομές Δεδομένων Ουρά Προτεραιότητας: Heap Διδάσκοντες: Σ. Ζάχος, Δ. Φωτάκης Επιμέλεια διαφανειών: Δ. Φωτάκης Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο (Αναπαράσταση,)

Διαβάστε περισσότερα

Τεχνικές Σχεδιασμού Αλγορίθμων

Τεχνικές Σχεδιασμού Αλγορίθμων Τεχνικές Σχεδιασμού Αλγορίθμων Διαίρει και Βασίλευε Δυναμικός Προγραμματισμός Απληστία Π. Μποζάνης ΤHMMY - Αλγόριθμοι 2014-2015 1 Διαίρει και Βασίλευε Βασικά Βήματα Διαίρει: Κατάτμηση του αρχικού προβλήματος

Διαβάστε περισσότερα

ΔΟΜΕΣ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ. Αρχές Ανάλυσης Αλγορίθµων Κεφάλαιο 2. Ε. Μαρκάκης Επικ. Καθηγητής

ΔΟΜΕΣ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ. Αρχές Ανάλυσης Αλγορίθµων Κεφάλαιο 2. Ε. Μαρκάκης Επικ. Καθηγητής ΔΟΜΕΣ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ Αρχές Ανάλυσης Αλγορίθµων Κεφάλαιο 2 Ε. Μαρκάκης Επικ. Καθηγητής Περίληψη Εµπειρική ανάλυση αλγορίθµων Μαθηµατική ανάλυση αλγορίθµων Αύξηση συναρτήσεων Συµβολισµός µεγάλου όµικρον Παραδείγµατα

Διαβάστε περισσότερα

Αλγόριθµοι και Πολυπλοκότητα

Αλγόριθµοι και Πολυπλοκότητα Αλγόριθµοι και Πολυπλοκότητα Ν. Μ. Μισυρλής Τµήµα Πληροφορικής και Τηλεπικοινωνιών, Πανεπιστήµιο Αθηνών Καθηγητής: Ν. Μ. Μισυρλής () Αλγόριθµοι και Πολυπλοκότητα 25 Φεβρουαρίου 2015 1 / 53 Περιεχόµενα

Διαβάστε περισσότερα

Ταξινόµηση. Παύλος Εφραιµίδης. οµές εδοµένων και

Ταξινόµηση. Παύλος Εφραιµίδης. οµές εδοµένων και Παύλος Εφραιµίδης 1 Το πρόβληµα της ταξινόµησης 2 3 ίνεται πολυ-σύνολο Σ µε στοιχεία από κάποιο σύµπαν U (πχ. U = το σύνολο των ακεραίων αριθµών). του Σ είναι η επιβολή µιας διάταξης στα στοιχεία του συνόλου

Διαβάστε περισσότερα

Αλγόριθµοι Ταξινόµησης

Αλγόριθµοι Ταξινόµησης Αλγόριθµοι Ταξινόµησης Στην ενότητα αυτή θα µελετηθούν τα εξής επιµέρους θέµατα: Οι αλγόριθµοι ταξινόµησης SelectionSort, InsertionSort, Mergesort, QuickSort, BucketSort Κάτω φράγµα της αποδοτικότητας

Διαβάστε περισσότερα

Πολυπλοκότητα Αλγορίθµων

Πολυπλοκότητα Αλγορίθµων Πολυπλοκότητα Αλγορίθµων Στην ενότητα αυτή θα µελετηθούν τα εξής επιµέρους θέµατα: Πρόβληµα, Στιγµιότυπο, Αλγόριθµος Εµπειρική Θεωρητική Ανάλυση Αλγορίθµων Εργαλεία εκτίµησης πολυπλοκότητας: οι τάξεις

Διαβάστε περισσότερα

Ορισµός. Εστω συναρτήσεις: f : N R και g : N R. η f(n) είναι fi( g(n) ) αν υπάρχουν σταθερές C 1, C 2 και n 0, τέτοιες ώστε:

Ορισµός. Εστω συναρτήσεις: f : N R και g : N R. η f(n) είναι fi( g(n) ) αν υπάρχουν σταθερές C 1, C 2 και n 0, τέτοιες ώστε: Συµβολισµός Ω( ) Τάξη των Συναρτήσεων () Εκτίµηση Πολυπλοκότητας Αλγορίθµων Ορέστης Τελέλης telelis@unipi.gr Ορισµός. Εστω συναρτήσεις: f : N R και g : N R η f(n) είναι Ω( g(n) ) αν υπάρχουν σταθερές C

Διαβάστε περισσότερα

Αλγόριθμοι Ταξινόμησης Μέρος 4

Αλγόριθμοι Ταξινόμησης Μέρος 4 Αλγόριθμοι Ταξινόμησης Μέρος 4 Μανόλης Κουμπαράκης Δομές Δεδομένων και Τεχνικές 1 Μέθοδοι Ταξινόμησης Βασισμένοι σε Συγκρίσεις Κλειδιών Οι αλγόριθμοι ταξινόμησης που είδαμε μέχρι τώρα αποφασίζουν πώς να

Διαβάστε περισσότερα

1η Σειρά Γραπτών Ασκήσεων

1η Σειρά Γραπτών Ασκήσεων 1/20 Ασυμπτωτικός Συμβολισμός, Αναδρομικές Σχέσεις 1η Σειρά Γραπτών Ασκήσεων Αλγόριθμοι και Πολυπλοκότητα ΣΗΜΜΥ, Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο 1 Ασυμπτωτικός Συμβολισμός, Αναδρομικές Σχέσεις 2 3 4 5 2/20

Διαβάστε περισσότερα

Αλγόριθμοι και Πολυπλοκότητα

Αλγόριθμοι και Πολυπλοκότητα Αλγόριθμοι και Πολυπλοκότητα Ανάλυση Αλγορίθμων Δημήτρης Μιχαήλ Τμήμα Πληροφορικής και Τηλεματικής Χαροκόπειο Πανεπιστήμιο Ανάλυση Αλγορίθμων Η ανάλυση αλγορίθμων περιλαμβάνει τη διερεύνηση του τρόπου

Διαβάστε περισσότερα

Σχεδίαση και Ανάλυση Αλγορίθμων

Σχεδίαση και Ανάλυση Αλγορίθμων Σχεδίαση και Ανάλυση Αλγορίθμων Ενότητα 2.0 Πολυπλοκότητα Αλγορίθμων Ασυμπτωτική Πολυπλοκότητα Αναδρομικές Σχέσεις Σταύρος Δ. Νικολόπουλος 2016-17 Τμήμα Μηχανικών Η/Υ & Πληροφορικής Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων

Διαβάστε περισσότερα

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΑΝΑΛΥΣΗ ΑΛΓΟΡΙΘΜΩΝ

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΑΝΑΛΥΣΗ ΑΛΓΟΡΙΘΜΩΝ ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΑΝΑΛΥΣΗ ΑΛΓΟΡΙΘΜΩΝ Ενότητα 3: Ασυμπτωτικός συμβολισμός Μαρία Σατρατζέμη Τμήμα Εφαρμοσμένης Πληροφορικής Άδειες Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες χρήσης Creative Commons.

Διαβάστε περισσότερα

Υπολογιστική Πολυπλοκότητα

Υπολογιστική Πολυπλοκότητα Υπολογιστική Πολυπλοκότητα Υπολογιστική πολυπλοκότητα αλγόριθµου Α: Ποσότητα υπολογιστικών πόρων που απαιτεί Α ως αύξουσα συνάρτηση µεγέθους στιγµιότυπου εισόδου. Χρόνος, µνήµη, επεξεργαστές, επικοινωνία,

Διαβάστε περισσότερα

Δυναμικός Προγραμματισμός

Δυναμικός Προγραμματισμός Δυναμικός Προγραμματισμός Επιμέλεια διαφανειών: Δ. Φωτάκης Τροποποιήσεις /προσθήκες: Α. Παγουρτζής Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο Διωνυμικοί Συντελεστές

Διαβάστε περισσότερα

Εισαγωγή στους Αλγόριθµους. Αλγόριθµοι. Ιστορικά Στοιχεία. Ο πρώτος Αλγόριθµος. Παραδείγµατα Αλγορίθµων. Τι είναι Αλγόριθµος

Εισαγωγή στους Αλγόριθµους. Αλγόριθµοι. Ιστορικά Στοιχεία. Ο πρώτος Αλγόριθµος. Παραδείγµατα Αλγορίθµων. Τι είναι Αλγόριθµος Εισαγωγή στους Αλγόριθµους Αλγόριθµοι Τι είναι αλγόριθµος; Τι µπορεί να υπολογίσει ένας αλγόριθµος; Πως αξιολογείται ένας αλγόριθµος; Παύλος Εφραιµίδης pefraimi@ee.duth.gr Αλγόριθµοι Εισαγωγικές Έννοιες

Διαβάστε περισσότερα

Δομές Δεδομένων και Αλγόριθμοι

Δομές Δεδομένων και Αλγόριθμοι Δομές Δεδομένων και Αλγόριθμοι Χρήστος Γκόγκος ΤΕΙ Ηπείρου Χειμερινό Εξάμηνο 2014-2015 Παρουσίαση 22 Counting sort, bucket sort και radix sort 1 / 16 Ιδιότητες αλγορίθμων ταξινόμησης ευστάθεια (stable

Διαβάστε περισσότερα

1 Ανάλυση αλγορίθµων. 2 Συµβολισµοί O, Ω και Θ. 3 Αναδροµικές εξισώσεις

1 Ανάλυση αλγορίθµων. 2 Συµβολισµοί O, Ω και Θ. 3 Αναδροµικές εξισώσεις Γενικό πλάνο Μαθηµατικά για Πληροφορική 6ο Μάθηµα 1 Ανάλυση αλγορίθµων Ηλίας Κουτσουπιάς, Γιάννης Εµίρης 2 Συµβολισµοί O, Ω και Θ Τµήµα Πληροφορικής και Τηλεπικοινωνιών Πανεπιστήµιο Αθηνών 27/11/2008 3

Διαβάστε περισσότερα

Μαθηµατικά για Πληροφορική

Μαθηµατικά για Πληροφορική Μαθηµατικά για Πληροφορική 6ο Μάθηµα Ηλίας Κουτσουπιάς, Γιάννης Εµίρης Τµήµα Πληροφορικής και Τηλεπικοινωνιών Πανεπιστήµιο Αθηνών 27/11/2008 27/11/2008 1 / 55 Γενικό πλάνο 1 Ανάλυση αλγορίθµων 2 Συµβολισµοί

Διαβάστε περισσότερα

Διάλεξη 09: Αλγόριθμοι Ταξινόμησης I

Διάλεξη 09: Αλγόριθμοι Ταξινόμησης I Διάλεξη 09: Αλγόριθμοι Ταξινόμησης I Στην ενότητα αυτή θα μελετηθούν τα εξής επιμέρους θέματα: Οι αλγόριθμοι ταξινόμησης: Α. SelectoSort Ταξινόμηση με Επιλογή Β. IsertoSort Ταξινόμηση με Εισαγωγή Γ. MergeSort

Διαβάστε περισσότερα

Εισαγωγή στην Ανάλυση Αλγορίθμων (2-3)

Εισαγωγή στην Ανάλυση Αλγορίθμων (2-3) Εισαγωγή στην Ανάλυση Αλγορίθμων (2-3) 3.1 Ασυμπτωτικός συμβολισμός (Ι) Οι ορισμοί που ακολουθούν μας επιτρέπουν να επιχειρηματολογούμε με ακρίβεια για την ασυμπτωτική συμπεριφορά. Οι f(n) και g(n) συμβολίζουν

Διαβάστε περισσότερα

(Γραμμικές) Αναδρομικές Σχέσεις

(Γραμμικές) Αναδρομικές Σχέσεις (Γραμμικές) Αναδρομικές Σχέσεις ιδάσκοντες:. Φωτάκης. Σούλιου Επιμέλεια διαφανειών:. Φωτάκης Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο Αναδρομικές Σχέσεις Αναπαράσταση

Διαβάστε περισσότερα

Αριθμοθεωρητικοί Αλγόριθμοι

Αριθμοθεωρητικοί Αλγόριθμοι Αλγόριθμοι που επεξεργάζονται μεγάλους ακέραιους αριθμούς Μέγεθος εισόδου: Αριθμός bits που απαιτούνται για την αναπαράσταση των ακεραίων. Έστω ότι ένας αλγόριθμος λαμβάνει ως είσοδο έναν ακέραιο Ο αλγόριθμος

Διαβάστε περισσότερα

Union Find, Λεξικό. Δημήτρης Φωτάκης. Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών. Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο

Union Find, Λεξικό. Δημήτρης Φωτάκης. Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών. Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο Union Find, Λεξικό Δημήτρης Φωτάκης Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο Διαχείριση Διαμερίσεων Συνόλου Στοιχεία σύμπαντος διαμερίζονται σε κλάσεις ισοδυναμίας

Διαβάστε περισσότερα

ΕΠΛ 232: Αλγόριθµοι και Πολυπλοκότητα. Κατ οίκον Εργασία 1 Σκελετοί Λύσεων

ΕΠΛ 232: Αλγόριθµοι και Πολυπλοκότητα. Κατ οίκον Εργασία 1 Σκελετοί Λύσεων ΕΠΛ 22: Αλγόριθµοι και Πολυπλοκότητα Κατ οίκον Εργασία Σκελετοί Λύσεων. (α) Έστω δροµολόγηση e, e 2,, e των εργασιών, 2,,. Τότε οι χρόνοι συµπλήρωσης των εργασιών είναι e d e e 2 d e + d e 2 e d e + d

Διαβάστε περισσότερα

ΔΟΜΕΣ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ Φ Ρ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Η Ρ Ι Ο 1 : ΤΑΞΙΝΟΜΗΣΗ Δ Ρ Ι Τ Σ Α Σ Η Λ Ι Α Σ Υ Π Ο Ψ Η Φ Ι Ο Σ Δ Ι Δ Α Κ Τ Ο Ρ Α Σ

ΔΟΜΕΣ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ Φ Ρ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Η Ρ Ι Ο 1 : ΤΑΞΙΝΟΜΗΣΗ Δ Ρ Ι Τ Σ Α Σ Η Λ Ι Α Σ Υ Π Ο Ψ Η Φ Ι Ο Σ Δ Ι Δ Α Κ Τ Ο Ρ Α Σ ΔΟΜΕΣ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ Φ Ρ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Η Ρ Ι Ο 1 : ΤΑΞΙΝΟΜΗΣΗ Δ Ρ Ι Τ Σ Α Σ Η Λ Ι Α Σ Υ Π Ο Ψ Η Φ Ι Ο Σ Δ Ι Δ Α Κ Τ Ο Ρ Α Σ ΤΟ ΠΡΟΒΛΗΜΑ ΤΗΣ ΤΑΞΙΝΟΜΗΣΗΣ Ορισμός ταξινόμησης 2 Κατηγορίες αλγορίθμων ταξινόμησης

Διαβάστε περισσότερα

Ουρά Προτεραιότητας: Heap

Ουρά Προτεραιότητας: Heap Ουρά Προτεραιότητας: Heap ημήτρης Φωτάκης Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο ομές εδομένων (Αναπαράσταση,) οργάνωση και διαχείριση συνόλων αντικειμένων για

Διαβάστε περισσότερα

Εισαγωγή στους Αλγορίθμους Ενότητα 5η

Εισαγωγή στους Αλγορίθμους Ενότητα 5η Εισαγωγή στους Αλγορίθμους Ενότητα 5η Διδάσκων Χρήστος Ζαρολιάγκης Καθηγητής Τμήμα Μηχανικών Η/Υ & Πληροφορικής Πανεπιστήμιο Πατρών Email: zaro@ceid.upatras.gr Άδειες Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό

Διαβάστε περισσότερα

Ουρές Προτεραιότητας: Υπενθύμιση. Σωροί / Αναδρομή / Ταξινόμηση. Υλοποίηση Σωρού. Σωρός (Εισαγωγή) Ορέστης Τελέλης

Ουρές Προτεραιότητας: Υπενθύμιση. Σωροί / Αναδρομή / Ταξινόμηση. Υλοποίηση Σωρού. Σωρός (Εισαγωγή) Ορέστης Τελέλης Ουρές Προτεραιότητας: Υπενθύμιση Σωροί / Αναδρομή / Ταξινόμηση Ορέστης Τελέλης telelis@unipi.gr Τμήμα Ψηφιακών Συστημάτων, Πανεπιστήμιο Πειραιώς (Abstract Data Type) με μεθόδους: Μπορεί να υλοποιηθεί με

Διαβάστε περισσότερα

Δομές Δεδομένων & Αλγόριθμοι

Δομές Δεδομένων & Αλγόριθμοι - Πίνακες 1 Πίνακες Οι πίνακες έχουν σταθερό μέγεθος και τύπο δεδομένων. Βασικά πλεονεκτήματά τους είναι η απλότητα προγραμματισμού τους και η ταχύτητα. Ωστόσο δεν παρέχουν την ευελιξία η οποία απαιτείται

Διαβάστε περισσότερα

Δομές Δεδομένων και Αλγόριθμοι

Δομές Δεδομένων και Αλγόριθμοι Δομές Δεδομένων και Αλγόριθμοι Χρήστος Γκόγκος ΤΕΙ Ηπείρου Χειμερινό Εξάμηνο 2014-2015 Παρουσίαση 8 Quick Sort 1 / 11 Ο αλγόριθμος QuickSort 1 Προτάθηκε από τον CAR (Tony) Hoare το 1961 2 Ο αλγόριθμος

Διαβάστε περισσότερα

Ταξινόμηση. Σαλτογιάννη Αθανασία

Ταξινόμηση. Σαλτογιάννη Αθανασία Ταξινόμηση Σαλτογιάννη Αθανασία Ταξινόμηση Ταξινόμηση Τι εννοούμε όταν λέμε ταξινόμηση; Ταξινόμηση Τι εννοούμε όταν λέμε ταξινόμηση; Ποια είδη αλγορίθμων ταξινόμησης υπάρχουν; Ταξινόμηση Τι εννοούμε όταν

Διαβάστε περισσότερα

υναμικός Προγραμματισμός

υναμικός Προγραμματισμός υναμικός Προγραμματισμός ιδάσκοντες: Σ. Ζάχος,. Φωτάκης Επιμέλεια διαφανειών:. Φωτάκης Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο ιωνυμικοί Συντελεστές ιωνυμικοί

Διαβάστε περισσότερα

Πολλαπλασιασμός: αλγόριθμος

Πολλαπλασιασμός: αλγόριθμος ΟΛΛΑΛΑΣΙΑΣΜΟΣ ολλαπλασιασμός: αλγόριθμος Για να πολλαπλασιάσουμε δύο αριθμούς x και κατασκευάζουμε έναν πίνακα από ενδιάμεσα αθροίσματα, κάθε ένα από τα οποία προκύπτει ως γινόμενο του x με ένα ψηφίο του

Διαβάστε περισσότερα