ΑΛΓΟΡΙΘΜΟΙ ΚΑΙ ΠΟΛΥΠΛΟΚΟΤΗΤΑ Φεβρουάριος 2005 Σύνολο μονάδων: 91

Σχετικά έγγραφα
Κλάσεις Πολυπλοκότητας

Εισαγωγή στην Επιστήμη των Υπολογιστών

Εισαγωγή στην Επιστήμη των Υπολογιστών

Φροντιστήριο 11 Λύσεις

Κεφάλαιο 8. NP και Υπολογιστική Δυσεπιλυσιμότητα. Χρησιμοποιήθηκε υλικό από τις αγγλικές διαφάνειες του Kevin Wayne.

Κεφάλαιο 8. NP και Υπολογιστική Δυσεπιλυσιμότητα. Παύλος Εφραιμίδης V1.1,

Τομές Γραφήματος. Γράφημα (μη κατευθυνόμενο) Συνάρτηση βάρους ακμών. Τομή : Διαμέριση του συνόλου των κόμβων σε δύο μη κενά σύνολα

Υπολογιστική Πολυπλοκότητα Εξέταση Ιουνίου 2017 Σελ. 1 από 5

Κεφάλαιο 8. NP και Υπολογιστική Δυσεπιλυσιµότητα. Χρησιµοποιήθηκε υλικό από τις αγγλικές διαφάνειες του Kevin Wayne.

Γράφοι: κατευθυνόμενοι και μη

Ενότητα 5: Αλγόριθμοι γράφων και δικτύων

Κεφάλαιο 1. Πέντε Αντιπροσωπευτικά Προβλήματα. Έκδοση 1.4, 30/10/2014. Χρησιμοποιήθηκε υλικό από τις αγγλικές διαφάνειες του Kevin Wayne.

Πολυπλοκότητα. Παράμετροι της αποδοτικότητας ενός αλγόριθμου: Χρόνος εκτέλεσης. Απαιτούμενοι πόροι, π.χ. μνήμη, εύρος ζώνης. Προσπάθεια υλοποίησης

Πανεπιστήμιο Δυτικής Μακεδονίας. Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής & Τηλεπικοινωνιών. Διακριτά Μαθηματικά. Ενότητα 2: Γραφήματα

ΑΣΚΗΣΗ 1 Για τις ερωτήσεις 1-4 θεωρήσατε τον ακόλουθο γράφο. Ποιές από τις παρακάτω προτάσεις αληθεύουν και ποιές όχι;

4η Γραπτή Ασκηση Αλγόριθμοι και Πολυπλοκότητα CoReLab ΣΗΜΜΥ 7 Φεβρουαρίου 2017 CoReLab (ΣΗΜΜΥ) 4η Γραπτή Ασκηση 7 Φεβρουαρίου / 38

4η Γραπτή Ασκηση Αλγόριθμοι και Πολυπλοκότητα CoReLab ΣΗΜΜΥ 3/2/2019 CoReLab (ΣΗΜΜΥ) 4η Γραπτή Ασκηση 3/2/ / 37

Συντομότερες Διαδρομές

Κλάση NP, NP-Complete Προβλήματα

ΕΠΛ 211: Θεωρία Υπολογισμού και Πολυπλοκότητας. Διάλεξη 18: Χρονική και Χωρική Πολυπλοκότητα

Θεωρία Γραφημάτων Θεμελιώσεις-Αλγόριθμοι-Εφαρμογές

HY118-Διακριτά Μαθηματικά. Θεωρία γράφων/ γραφήματα. Τι είδαμε την προηγούμενη φορά. Συνεκτικότητα. 25 -Γράφοι

Συντομότερες Διαδρομές

Θεωρία Υπολογισμού και Πολυπλοκότητα

HY118-Διακριτά Μαθηματικά. Τι είδαμε την προηγούμενη φορά. Θεωρία γράφων / γραφήματα. 25 -Γράφοι. ΗΥ118, Διακριτά Μαθηματικά Άνοιξη 2017

HY118- ιακριτά Μαθηµατικά. Θεωρία γράφων / γραφήµατα. Τι είδαµε την προηγούµενη φορά. Συνεκτικότητα Γράφοι

Συντομότερες ιαδρομές

Άσκηση 1 (ανακοινώθηκε στις 20 Μαρτίου 2017, προθεσμία παράδοσης: 24 Απριλίου 2017, 12 τα μεσάνυχτα).

Εισαγωγή στους Αλγόριθμους. Παύλος Εφραιμίδης, Λέκτορας

Το πρόβλημα μονοδρόμησης (The One-Way Street Problem)

Επίπεδα Γραφήματα : Προβλήματα και Υπολογιστική Πολυπλοκότητα

Chapter 7, 8 : Completeness

Υπολογιστική Πολυπλοκότητα

Συντομότερες ιαδρομές

Ελαφρύτατες διαδρομές

Αλγόριθμοι και Πολυπλοκότητα

Φροντιστήριο #9 Ασκήσεις σε Γράφους 18/5/2018

3η Σειρά Γραπτών Ασκήσεων

Περιεχόμενα. Εισαγωγή του επιμελητή, Γιάννης Σταματίου 15 Πρόλογος 17 Εισαγωγή 23. Μέρος I. ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΟΙ ΑΛΓΟΡΙΘΜΟΙ ΚΑΙ ΑΝΑΛΛΟΙΩΤΕΣ ΣΥΝΘΗΚΕΣ

Αλγόριθμοι και Πολυπλοκότητα

Βραχύτερα Μονοπάτια σε Γράφους (CLR, κεφάλαιο 25)

Διακριτά Μαθηματικά ΙΙ Χρήστος Νομικός Τμήμα Μηχανικών Η/Υ και Πληροφορικής Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων 2018 Χρήστος Νομικός ( Τμήμα Μηχανικών Η/Υ Διακριτά

2 ΟΥ και 8 ΟΥ ΚΕΦΑΛΑΙΟΥ

Υπολογιστική Πολυπλοκότητα

Διακριτά Μαθηματικά ΙΙ Χρήστος Νομικός Τμήμα Μηχανικών Η/Υ και Πληροφορικής Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων 2018 Χρήστος Νομικός ( Τμήμα Μηχανικών Η/Υ Διακριτά

Προσεγγιστικοί Αλγόριθμοι

ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΘΗΝΩΝ ΤΜΗΜΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΟ ΑΛΓΟΡΙΘΜΩΝ ΒΟΗΘΟΣ: ΒΑΓΓΕΛΗΣ ΔΟΥΡΟΣ

Άσκηση 3 (ανακοινώθηκε στις 14 Μαΐου 2018, προθεσμία παράδοσης: 8 Ιουνίου 2018, 12 τα μεσάνυχτα).

Συντομότερα Μονοπάτια για Όλα τα Ζεύγη Κορυφών

Κατευθυνόμενα γραφήματα. Μαθηματικά Πληροφορικής 6ο Μάθημα. Βρόχοι. Μη κατευθυνόμενα γραφήματα. Ορισμός

Συντομότερες ιαδρομές

Λύσεις 4ης Σειράς Ασκήσεων

HY118-Διακριτά Μαθηματικά

HY118-Διακριτά Μαθηματικά

Προσεγγιστικοί Αλγόριθμοι

Άσκηση 3 (ανακοινώθηκε στις 24 Απριλίου 2017, προθεσμία παράδοσης: 2 Ιουνίου 2017, 12 τα μεσάνυχτα).

Μη γράφετε στο πίσω μέρος της σελίδας

Κατευθυνόμενα γραφήματα. Μαθηματικά Πληροφορικής 6ο Μάθημα. Βρόγχοι. Μη κατευθυνόμενα γραφήματα. Ορισμός

Chapter 7, 8 : Time, Space Complexity

HY118- ιακριτά Μαθηµατικά. Θεωρία γράφων / γραφήµατα. Τι έχουµε δει µέχρι τώρα. Υπογράφηµα Γράφοι

Κατευθυνόμενα γραφήματα. Μαθηματικά Πληροφορικής 6ο Μάθημα. Βρόχοι. Μη κατευθυνόμενα γραφήματα. Ορισμός

Ασκήσεις στους Γράφους. 1 ο Σετ Ασκήσεων Βαθμός Μονοπάτια Κύκλος Euler Κύκλος Hamilton Συνεκτικότητα

Φροντιστήριο #8 Ασκήσεις σε Γράφους 24/5/2016

Σχεδίαση και Ανάλυση Αλγορίθμων

Φροντιστήριο #9 Λυμένες Ασκήσεις σε Γράφους

3η Σειρά Γραπτών Ασκήσεων

Αλγόριθμοι και Πολυπλοκότητα

ΕΥΡΕΣΗ ΕΛΑΧΙΣΤΩΝ ΜΟΝΟΠΑΤΙΩΝ & ΚΑΤΗΓΟΡΙΕΣ ΑΛΓΟΡΙΘΜΩΝ

ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΘΗΝΩΝ ΤΜΗΜΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΟ ΑΛΓΟΡΙΘΜΩΝ ΒΟΗΘΟΣ: ΒΑΓΓΕΛΗΣ ΔΟΥΡΟΣ

Θεωρία Γραφημάτων 5η Διάλεξη

Φροντιστήριο #8 Ασκήσεις σε Γράφους 16/5/2017

ΠΛΗ 20, 5 η ΟΣΣ: Θεωρία Γραφημάτων

ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ

Θεωρία Γραφημάτων 5η Διάλεξη

Δυναμικός Προγραμματισμός

Θεωρία Γραφημάτων και Εφαρμογές - Διακριτά Μαθηματικά ΙΙ Φεβρουάριος 2017

Chapter 7, 8 : Time, Space Complexity

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΥΠΡΟΥ ΤΜΗΜΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ. ΕΠΛ231: Δομές Δεδομένων και Αλγόριθμοι. Εαρινό Εξάμηνο Φροντιστήριο 10 ΛΥΣΕΙΣ

ΠΛΗ20 ΕΝΟΤΗΤΑ 5: ΘΕΩΡΙΑ ΓΡΑΦΗΜΑΤΩΝ/2. Μάθηµα 5.1: Παραστάσεις Γραφηµάτων. ηµήτρης Ψούνης

HY118-Διακριτά Μαθηματικά. Θεωρία γράφων / γραφήματα. Τι έχουμε δει μέχρι τώρα. Υπογράφημα. 24 -Γράφοι

Δομές Δεδομένων και Αλγόριθμοι

Αλγόριθµοι και Πολυπλοκότητα

ΑΣΚΗΣΕΙΣ: ΟΡΙΑ ΚΑΙ ΣΥΝΕΧΕΙΑ ΣΥΝΑΡΤΗΣΕΩΝ

Αλγόριθμοι και Πολυπλοκότητα

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΙΣ ΑΡΧΕΣ ΤΗΣ ΕΠΙΣΤΗΜΗΣ ΤΩΝ Η/Υ ΜΑΘΗΜΑ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ Β ΛΥΚΕΙΟΥ

Θεωρία Γραφημάτων 6η Διάλεξη

Εισαγωγή στους Αλγορίθμους Ενότητα 9η

ιακριτά Μαθηµατικά και Μαθηµατική Λογική ΠΛΗ20 Ε ρ γ α σ ί α 3η Θεωρία Γραφηµάτων

HY118-Διακριτά Μαθηματικά

Σχεδίαση και Ανάλυση Αλγορίθμων Ενότητα 5: ΚΑΤΗΓΟΡΙΕΣ ΑΛΓΟΡΙΘΜΙΚΩΝ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΩΝ-ΑΝΑΓΩΓΗ

Εισαγωγή στους Αλγορίθμους Φροντιστήριο 8

Θεωρία Υπολογισμού και Πολυπλοκότητα

ΠΛΗ 20, 5 η ΟΣΣ: Θεωρία Γραφημάτων

Τίτλος Μαθήματος: ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΑΝΑΛΥΣΗ ΑΛΓΟΡΙΘΜΩΝ

Δυναμικός Προγραμματισμός

Δρομολόγηση Και Πολύχρωματισμός. Γραφημάτων ΚΑΡΑΓΕΩΡΓΟΣ ΤΙΜΟΘΕΟΣ Α.Μ 1026

Κ Ε Μη γράφετε στο πίσω μέρος της σελίδας

Σειρά Προβλημάτων 1 Λύσεις

Θεωρία Γραφημάτων 1η Διάλεξη

HY380 Αλγόριθμοι και πολυπλοκότητα Hard Problems

Transcript:

Ε.Μ.Πoλυτεχνείο ΣΗΜΜΥ, ΣΕΜΦΕ Τομέας Τεχνολογίας Πληροφορικής & Υπολογιστών Διδάσκων: Ε.Ζαχος Ονοματεπώνυμο:... Αριθμός Μητρώου:... Σχολή:... εξάμηνο:... ΑΛΓΟΡΙΘΜΟΙ ΚΑΙ ΠΟΛΥΠΛΟΚΟΤΗΤΑ Φεβρουάριος 005 Σύνολο μονάδων: 91 1. (8) Τοποθετήστε τις παρακάτω συναρτήσεις σε έναν νέο πίνακα έτσι ώστε: δύο συναρτήσεις f(), g() να βρίσκονται στην ίδια γραμμή αν και μόνο αν f()=θ(g()), και μια συνάρτηση f() να είναι κάτω από μια συνάρτηση g() στον πίνακα αν και μόνο αν f()=ο(g()). 1.. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. Σ 7 log log + log 0.3log+ log8 100 7 100! 3 00! log 13 ( ) log 6 1 log 5 6 log 8 8 00! log(!) +1. a. () Αναφέρατε και ορίστε ένα πρόβλημα το οποίο δεν είναι γνωστό αν είναι NP-πλήρες, ούτε αν ανήκει στο P. b. (3) Σωστό ή λάθος; (με εξήγηση). i) NPSPACE PSPACE ii) P = NP iii) PSPACE P Σελίδα: 1

3. (10) Χαρακτηρίστε τις επόμενες προτάσεις ως αληθείς, ψευδείς ή ανοιχτά προβλήματα. Κάθε λάθος απάντηση θα μειώνει κατά μια μονάδα τη βαθμολογία. Το πρόβλημα primality ανήκει στην κλάση ΝP. Υπάρχει πλήρες πρόβλημα για την κλάση P που ανήκει στην κλάση NP. Ο αλγόριθμος heapsort χρειάζεται Ω() βήματα για να διατάξει οποιαδήποτε στοιχεία. Υπάρχει πρόβλημα για το οποίο υπάρχει αλγόριθμος που το λύνει σε Ο(^3) βήματα και το οποίο ανάγεται στο πρόβλημα 3-SAT. Κάθε (όχι απαραίτητα γνησίως) αύξουσα ακολουθία ακεραίων είναι σωρός. Κάθε αλγόριθμος που χρησιμοποιεί δυναμικό προγραμματισμό χρειάζεται τουλάχιστον εκθετικό χρόνο για να λυθεί. Αν ένας γράφος έχει ακμές με αρνητικό και θετικό βάρος, ο αλγόριθμος του Dijkstra λύνει σωστά το πρόβλημα της εύρεσης ελαχίστου μονοπατιού από μια πηγή προς κάθε άλλο κόμβο, μόνο για όσους κόμβους υπάρχει μονοπάτι χωρίς ακμές με αρνητικό βάρος. Για τους υπόλοιπους κόμβους υπολογίζει λάθος μονοπάτι. Ο αλγόριθμος dfs εφαρμοσμένος μόνο μια φορά, μπορεί να βοηθήσει για να απαντήσουμε αν ένας κατευθυνόμενος γράφος είναι ασθενώς συνεκτικός αλλά όχι για να απαντήσουμε αν είναι ισχυρά συνεκτικός. Για το πρόβλημα διάσχισης γράφων δεν έχει βρεθεί μέχρι στιγμής πολυωνυμικός αλγόριθμος ως προς το πλήθος των κόμβων Αν το συμπλήρωμα ενός συνόλου S είναι αποκρίσιμο, τότε το σύνολο S είναι καταγράψιμο 4. (10) Για το παρακάτω γράφημα βρείτε τις ελάχιστες αποστάσεις ανάμεσα σε κάθε ζεύγος κορυφών, με τον αλγόριθμο των Floyd-Warshall. Δώστε όλες τις ενδιάμεσες τιμές δηλαδή 6 πίνακες. 1 3 4 3 7 5 5 4 3 Σελίδα:

5. (10) Εστω ένας γράφος G=(V,E) χωρίς κατευθύνσεις. Με deg(v) συμβολίζουμε τον βαθμό του κόμβου v. a. Διατυπώστε μια σχέση (εξίσωση) μεταξύ του Ε και των βαθμών όλων των κόμβων του V. b. Αποδείξτε ότι ο γράφος περιέχει άρτιο αριθμό κόμβων περιττού βαθμού. c. Αποδείξτε: Σε κάθε γράφο με περισσότερους από δύο κόμβους υπάρχουν δύο κόμβοι με τον ίδιο βαθμό. 6. (1) Σε ένα σταθμό λεωφορείων, δρομολόγια για αντίστοιχα λεωφορεία έχουν προγραμματιστεί για μια συγκεκριμένη μέρα κάθε ένα με τη δική του ώρα αναχώρησης και επιστροφής. Ένας υπάλληλος της εταιρίας επιθυμεί να συμμετάσχει σε δρομολόγια ώστε να λάβει στατιστικά στοιχεία για κάθε διαδρομή από την έναρξή της μέχρι και την επιστροφή της στο σταθμό. Εξετάστε αν ο υπάλληλος εφαρμόζοντας κάποιο άπληστο κριτήριο, μπορεί να επιλέξει τα δρομολόγια στα οποία θα συμμετάσχει ώστε να λάβει μέρος σε όσο το δυνατό περισσότερες διαδρομές σε μία μέρα; (Αποδείξτε τον ισχυρισμό σας.) Σελίδα: 3

7. (1) Σχεδιάστε έναν όσο το δυνατό πιο αποδοτικό αλγόριθμο (και αναφέρατε την πολυπλοκότητά του) που θα απαντάει στην ερώτηση αν υπάρχει στοιχείο σε ένα πίνακα A με στοιχεία το οποίο πλειοψηφεί, δηλαδή εμφανίζεται περισσότερες από / φορές. Υποθέστε πως στη διάθεση σας έχετε μόνο την σύγκριση ισότητας = δύο στοιχείων και όχι τις συγκρίσεις < και >. (Δεν μπορούμε να ταξινομήσουμε). 8. (1) Σχεδιάστε έναν αλγόριθμο πολυπλοκότητας O() που σε ένα πίνακα (το πλήθος) στοιχείων ταξινομεί τα πρώτα (το πλήθος) στοιχεία. Σελίδα: 4

9. (1) Θεωρήστε γνωστό ότι το πρόβλημα του κύκλου Hamilto σε γράφους χωρίς κατεύθυνση είναι NPπλήρες. Αποδείξτε ότι το πρόβλημα του μονοπατιού Hamilto (υπάρχει μονοπάτι που διέρχεται από κάθε κόμβο του γράφου ακριβώς μια φορά;) σε γράφους χωρίς κατεύθυνση είναι NP-πλήρες. Σελίδα: 5