Ασυμπτωτικός Συμβολισμός

Σχετικά έγγραφα
Ασυμπτωτικός Συμβολισμός

Ασυμπτωτικός Συμβολισμός

Υπολογιστική Πολυπλοκότητα

Ασυμπτωτικός Συμβολισμός

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΑΝΑΛΥΣΗ ΑΛΓΟΡΙΘΜΩΝ

Εισαγωγικές Έννοιες. ημήτρης Φωτάκης. Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών. Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο

Εισαγωγή στην Ανάλυση Αλγορίθμων (2-3)

Υπολογιστικό Πρόβληµα

Εισαγωγή στους Αλγόριθμους. Παύλος Εφραιμίδης, Λέκτορας

Αναδρομικές Σχέσεις «ιαίρει-και-βασίλευε»

(Γραμμικές) Αναδρομικές Σχέσεις

(Γραμμικές) Αναδρομικές Σχέσεις

Δομές Δεδομένων και Αλγόριθμοι

(Γραμμικές) Αναδρομικές Σχέσεις

Κεφάλαιο 5 Ανάλυση Αλγορίθμων

Δομές Δεδομένων (Data Structures)

Διακριτά Μαθηματικά [Rosen, κεφ. 3] Γιάννης Εμίρης Τμήμα Πληροφορικής & Τηλεπικοινωνιών, ΕΚΠΑ Οκτώβριος 2018

Αν ένα πρόβλημα λύνεται από δύο ή περισσότερους αλγόριθμους, ποιος θα είναι ο καλύτερος; Με ποια κριτήρια θα τους συγκρίνουμε;

ρυθιμός αύξησης συναρτήσεων

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

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:

ΑΣΥΜΠΤΩΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ & ΠΡΟΣΘΕΣΗ

ιακριτές Μέθοδοι για την Επιστήμη των Υπολογιστών

Κεφάλαιο 2. Βασικά στοιχεία ανάλυσης αλγορίθμων. Χρησιμοποιήθηκε υλικό από τις αγγλικές διαφάνειες του Kevin Wayne.

οµές εδοµένων 3 ο Εξάµηνο Τµήµα Πανεπιστήµιο Πληροφορικής Ιωαννίνων ΟΜΕΣ Ε ΟΜΕΝΩΝ

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΕΙΡΑΙΩΣ ΤΜΗΜΑ ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ

Διακριτά Μαθηματικά. Γιάννης Εμίρης. Τμήμα Πληροφορικής & Τηλεπικοινωνιών ΕΚΠΑ. Οκτώβριος

Α Ν Α Λ Τ Η Α Λ Γ Ο Ρ Ι Θ Μ Ω Ν Κ Ε Υ Α Λ Α Ι Ο 5. Πως υπολογίζεται ο χρόνος εκτέλεσης ενός αλγορίθμου;

Ασκήσεις (2) Άσκηση 1

Πεπερασμένα Αυτόματα. ιδάσκοντες: Φ. Αφράτη,. Φωτάκης Επιμέλεια διαφανειών:. Φωτάκης. Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών

Υπολογιστική Πολυπλοκότητα

Μετασχηματισμοί, Αναπαράσταση και Ισομορφισμός Γραφημάτων

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 12: Θεωρία υπολογισµών

Δομές Δεδομένων Ενότητα 2

Αλγόριθμοι και Πολυπλοκότητα

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

υναμικός Προγραμματισμός

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

Κεφάλαιο 2 Ανάλυση Αλγορίθμων

υναμικός Προγραμματισμός

Υπολογιστική Πολυπλοκότητα

Κανονικές Γλώσσες. ιδάσκοντες: Φ. Αφράτη,. Φωτάκης Επιμέλεια διαφανειών:. Φωτάκης. Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών

Ανάλυση αλγορίθμων. Χρόνος εκτέλεσης: Αναμενόμενη περίπτωση. - απαιτεί γνώση της κατανομής εισόδου

ιµελής Σχέση ιατεταγµένο ζεύγος (α, β): ύο αντικείµενα (όχι κατ ανάγκη διαφορετικά) σε καθορισµένη σειρά. Γενίκευση: διατεταγµένη τριάδα (α, β, γ), δι

Εισαγωγή στους Αλγόριθμους

για NP-Δύσκολα Προβλήματα

Δυναμικός Προγραμματισμός

Αλγόριθµοι και Πολυπλοκότητα

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΑΝΑΛΥΣΗ ΑΛΓΟΡΙΘΜΩΝ

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

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

Μαθηµατικά για Πληροφορική

Κεφάλαιο 2. Βασικά στοιχεία ανάλυσης αλγορίθµων. Χρησιµοποιήθηκε υλικό από τις αγγλικές διαφάνειες του Kevin Wayne.

Αρχή του Περιστερώνα. ιδάσκοντες: Φ. Αφράτη,. Φωτάκης Επιμέλεια διαφανειών:. Φωτάκης. Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών

Προσεγγιστικοί Αλγόριθμοι για NP- ύσκολα Προβλήματα

Δυναμικός Προγραμματισμός

Στοιχεία Αλγορίθµων και Πολυπλοκότητας

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

ΑΛΓΟΡΙΘΜΟΙ Άνοιξη I. ΜΗΛΗΣ

Αρχή του Περιστερώνα. ιδάσκοντες: Φ. Αφράτη,. Φωτάκης Επιμέλεια διαφανειών:. Φωτάκης. Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών

Σχέση Μερικής ιάταξης Σχέση Μερικής ιάταξης (ή µερική διάταξη): ανακλαστική, αντισυµµετρική, και µεταβατική. Αριθµοί: α β (αλλά όχι α < β), α β, Σύνολ

Γεννήτριες Συναρτήσεις

ΗΥ240: οµές εδοµένων. ιδάσκουσα: Παναγιώτα Φατούρου ΗΥ240 - Παναγιώτα Φατούρου 2

Λεξικό, Union Find. ιδάσκοντες: Σ. Ζάχος,. Φωτάκης Επιμέλεια διαφανειών:. Φωτάκης. Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών

Σχέσεις Μερικής ιάταξης

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

Ενότητα 1: Εισαγωγή Ασκήσεις και Λύσεις

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

ΗΥ240: οµές εδοµένων

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

1o Φροντιστήριο ΗΥ240

Λεξικό, Union Find. ιδάσκοντες: Σ. Ζάχος,. Φωτάκης Επιμέλεια διαφανειών:. Φωτάκης. Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών

Λεξικό, Union Find. ιδάσκοντες: Σ. Ζάχος,. Φωτάκης Επιμέλεια διαφανειών:. Φωτάκης. Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών

Chapter 7, 8 : Time, Space Complexity

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

Δοµές Δεδοµένων. 5η Διάλεξη Λίστες και αρχές ανάλυσης αλγορίθµων. Ε. Μαρκάκης

Τηλ , Fax: , URL:

Θεωρήµατα Ιεραρχίας Ειδικά Θέµατα Υπολογισµού και Πολυπλοκότητας, Μάθηµα Βασικής Επιλογής Εαρινού Εξαµήνου Τοµέας Εφαρµογών και Θεµελιώσεων

Ορθότητα Χωρική αποδοτικότητα. Βελτιστότητα. Θεωρητική ανάλυση Εμπειρική ανάλυση. Αλγόριθμοι - Τμήμα Πληροφορικής ΑΠΘ -4ο εξάμηνο 1

Δομές Δεδομένων & Αλγόριθμοι

Σχέσεις. ιδάσκοντες:. Φωτάκης,. Σούλιου Επιμέλεια διαφανειών:. Φωτάκης. Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών

Αναζήτηση Κατά Πλάτος

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΡΗΤΗΣ. Δομές δεδομένων. Ενότητα 1η: Εισαγωγή Παναγιώτα Φατούρου Τμήμα Επιστήμης Υπολογιστών

Αλγόριθμοι και Δομές Δεδομένων (Ι) (εισαγωγικές έννοιες)

Λεξικό, Union Find. ιδάσκοντες: Σ. Ζάχος,. Φωτάκης Επιμέλεια διαφανειών:. Φωτάκης. Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών

ιδάσκοντες: Φ. Αφράτη,. Φωτάκης,. Σούλιου Επιμέλεια διαφανειών:. Φωτάκης Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών

ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΙΔΡΥΜΑ ΣΕΡΡΩΝ ΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΤΜΗΜΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ &ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ

Αλγόριθμοι Προσέγγισης για NP-Δύσκολα Προβλήματα

Αλγόριθµοι και Πολυπλοκότητα

Αναζήτηση Κατά Πλάτος

Τι είναι αλγόριθμος; Υποπρογράμματα (υποαλγόριθμοι) Βασικές αλγοριθμικές δομές

Πιθανοτικοί Αλγόριθμοι

ιδάσκοντες: Φ. Αφράτη, Σ. Ζάχος,. Σούλιου

Σχέσεις Μερικής ιάταξης

Άπληστοι Αλγόριθμοι. Επιμέλεια διαφανειών: Δ. Φωτάκης Τροποποιήσεις: Α. Παγουρτζής. Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών

Δομές Δεδομένων & Αλγόριθμοι

Εισαγωγή στην Ανάλυση Αλγορίθμων

υναμικός Προγραμματισμός

Προσεγγιστικοί Αλγόριθμοι για NP- ύσκολα Προβλήματα

Αλγόριθµοι και Πολυπλοκότητα

Transcript:

Ασυμπτωτικός Συμβολισμός ιδάσκοντες: Φ. Αφράτη,. Φωτάκης Επιμέλεια διαφανειών:. Φωτάκης Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο

Υπολογιστική Πολυπλοκότητα Υπολογιστική πολυπλοκότητα αλγόριθμου Α: Ποσότητα υπολογιστικών πόρων που απαιτεί Α ως αύξουσα συνάρτηση μεγέθους στιγμιότυπου εισόδου. Χρόνος, μνήμη, επεξεργαστές, επικοινωνία, τυχαιότητα. Χειρότερης, μέσης, καλύτερης περίπτωσης. Μέγεθος στιγμιότυπου εισόδου n : #bits για αναπαράσταση δεδομένων εισόδου στη μνήμη. Πλήθος βασικών συνιστωσών που αποτελούν μέτρο μεγέθους και δυσκολίας στιγμιότυπου (π.χ. κορυφές & ακμές γραφήματος). Υπολογιστική πολυπλοκότητα προβλήματος Π: Πολυπλοκότητα (χειρότερης περίπτωσης) καλύτερου αλγόριθμου που λύνει πρόβλημα Π. ιακριτά Μαθηματικά (Άνοιξη 2012) Ασυμπτωτικός Συμβολισμός 2

Ασυμπτωτική Εκτίμηση Χρόνος εκτέλεσης αλγόριθμου Α: Αύξουσα συνάρτηση του Τ(n) που εκφράζει σε πόσο χρόνο ολοκληρώνεται ο Α όταν εφαρμόζεται σε στιγμ. μεγέθους n. Ενδιαφέρει η τάξη μεγέθους T(n) και όχι ακριβής εκτίμηση Τ(n). Ακριβής εκτίμηση είναι συχνά δύσκολη και εξαρτάται από υπολογιστικό περιβάλλον, υλοποίηση,... Τάξη μεγέθους είναι εγγενής ιδιότητα του αλγόριθμου. υαδική αναζήτηση έχει λογαριθμικό χρόνο. Γραμμική αναζήτηση έχει γραμμικό χρόνο. Ασυμπτωτική εκτίμηση αγνοεί σταθερές καιεστιάζεισε τάξη μεγέθους χρόνου εκτέλεσης. ιακριτά Μαθηματικά (Άνοιξη 2012) Ασυμπτωτικός Συμβολισμός 3

Ασυμπτωτικός Συμβολισμός... εκφράζει τα αποτελέσματα ασυμπτωτικής εκτίμησης. Θ( ) δηλώνει την ακριβή εκτίμηση τάξης μεγέθους. Θ(g(n)) σύνολο συναρτήσεων ίδιας τάξης μεγέθους με g(n). ιακριτά Μαθηματικά (Άνοιξη 2012) Ασυμπτωτικός Συμβολισμός 4

Ασυμπτωτικός Συμβολισμός Ο O( ) δηλώνει άνω φράγμα στην τάξη μεγέθους. Ο(g(n)) σύνολο συναρτήσεων με τάξη μεγέθους που δεν υπερβαίνει τάξη μεγέθους g(n). ιακριτά Μαθηματικά (Άνοιξη 2012) Ασυμπτωτικός Συμβολισμός 5

Ασυμπτωτικός Συμβολισμός ο ο( ) δηλώνει άνω φράγμα στην τάξη μεγέθους που δεν είναι ακριβές. ο(g(n)) σύνολο συναρτήσεων με τάξη μεγέθους που υπολείπεται τάξης μεγέθους g(n). ιακριτά Μαθηματικά (Άνοιξη 2012) Ασυμπτωτικός Συμβολισμός 6

Ασυμπτωτικός Συμβολισμός Ω Ω( ) δηλώνει κάτω φράγμα στην τάξη μεγέθους. Ω(g(n)) σύνολο συναρτήσεων με τάξη μεγέθους που δεν υπολείπεται τάξης μεγέθους g(n). ιακριτά Μαθηματικά (Άνοιξη 2012) Ασυμπτωτικός Συμβολισμός 7

Ασυμπτωτικός Συμβολισμός ω ω( ) δηλώνει κάτω φράγμα στην τάξη μεγέθους που δεν είναι ακριβές. ω(g(n)) σύνολο συναρτήσεων με τάξη μεγέθους που υπερβαίνει τάξης μεγέθους g(n). ιακριτά Μαθηματικά (Άνοιξη 2012) Ασυμπτωτικός Συμβολισμός 8

Ασυμπτωτικός Συμβολισμός f(n) = Θ(g(n)) ~ ασυμπτωτικά f(n) = g(n) f(n) = O(g(n)) ~ ασυμπτωτικά f(n) g(n) f(n) = o(g(n)) ~ ασυμπτωτικά f(n) < g(n) f(n) = Ω(g(n)) ~ ασυμπτωτικά f(n) g(n) f(n) = ω(g(n)) ~ ασυμπτωτικά f(n) > g(n) Κάποιες απλές σχέσεις: O(g(n)) = o(g(n)) Θ(g(n)) Ω(g(n)) = ω(g(n)) Θ(g(n)) Θ(g(n)) = O(g(n)) Ω(g(n)) ο(g(n)) ω(g(n)) = g n g n g n g n g n ιακριτά Μαθηματικά (Άνοιξη 2012) Ασυμπτωτικός Συμβολισμός 9

Ασυμπτωτικός Συμβολισμός Πολυώνυμο βαθμού d: Κάποια αθροίσματα: Επίσης: Ιεράρχηση: ιακριτά Μαθηματικά (Άνοιξη 2012) Ασυμπτωτικός Συμβολισμός 10

Κάποιες Ασκήσεις Ποιες από τις παρακάτω προτάσεις είναι αληθείς; 10 f(n) + 10 100 = O(f(n)) f(n) + g(n) = Θ(min{f(n), g(n)}) f(n) + g(n) = Ω(min{f(n), g(n)}) f(n) + g(n) = Ο(max{f(n), g(n)}) ιακριτά Μαθηματικά (Άνοιξη 2012) Ασυμπτωτικός Συμβολισμός 11

Κάποιες Ασκήσεις Να συμπληρωθεί ο πίνακας: ιακριτά Μαθηματικά (Άνοιξη 2012) Ασυμπτωτικός Συμβολισμός 12

Κάποιες Ασκήσεις Να βάλετε συναρτήσεις σε αύξουσα σειρά τάξης μεγέθους: Απάντηση: ιακριτά Μαθηματικά (Άνοιξη 2012) Ασυμπτωτικός Συμβολισμός 13

Κάποιες Ασκήσεις Σχεδιάσετε διάγραμμα Venn για τις κλάσεις συναρτήσεων: ιακριτά Μαθηματικά (Άνοιξη 2012) Ασυμπτωτικός Συμβολισμός 14

Πρακτικά Αποδοτικοί Αλγόριθμοι... έχουν πολυωνυμική (χρονική) πολυπλοκότητα. Π.χ. logn, n, nlogn, n 2, n 3,... Χρόνοι n d, όπου d μεγάλο, σπάνιοι και βελτιώνονται. Εκθετική πολυπλοκότητα απαγορευτική για μεγάλα στιγμιότυπα! Π.χ. Αύξηση μεγεθών που λύνουμε σε συγκεκριμένο χρόνο όταν 10πλασιάζεται η ταχύτητα υπολογιστή: ιακριτά Μαθηματικά (Άνοιξη 2012)