Μη γράφετε στο πίσω μέρος της σελίδας

Σχετικά έγγραφα
Μη γράφετε στο πίσω μέρος της σελίδας

Μη γράφετε στο πίσω μέρος της σελίδας

Κ Ε Μη γράφετε στο πίσω μέρος της σελίδας

Μη γράφετε στο πίσω μέρος της σελίδας

Μη γράφετε στο πίσω μέρος της σελίδας

Υπολογιστική Πολυπλοκότητα Εξέταση Ιουνίου 2017 Σελ. 1 από 5

Μη γράφετε στο πίσω μέρος της σελίδας

Μη γράφετε στο πίσω μέρος της σελίδας

Μη γράφετε στο πίσω μέρος της σελίδας

Μη γράφετε στο πίσω μέρος της σελίδας

Μη γράφετε στο πίσω μέρος της σελίδας

Μη γράφετε στο πίσω μέρος της σελίδας

Μη γράφετε στο πίσω μέρος της σελίδας

Μη γράφετε στο πίσω μέρος της σελίδας

Μη γράφετε στο πίσω μέρος της σελίδας

Μαθηματική Λογική (προπτυχιακό) Εξέταση Ιανουαρίου 2018 Σελ. 1 από 5

Ενδεικτικές Λύσεις 1ου Σετ Ασκήσεων

ΕΠΛ 211: Θεωρία Υπολογισμού και Πολυπλοκότητας. Διάλεξη 11: Μη Ασυμφραστικές Γλώσσες

ΑΛΓΟΡΙΘΜΟΙ ΒΑΣΙΚΕΣ ΕΝΝΟΙΕΣ

Στοχαστικές Στρατηγικές. διαδρομής (1)

Τεχνητή Νοημοσύνη. 2η διάλεξη ( ) Ίων Ανδρουτσόπουλος.

Μη γράφετε στο πίσω μέρος της σελίδας

Προσεγγιστικοί Αλγόριθμοι

ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ: ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΣΕ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΤΙΚΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ ΤΑΞΗ:- Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΤΜΗΜΑΤΑ: ΓΟ4 ΓΟ7 (ΖΩΓΡΑΦΟΥ) ΓΟ5 ΓΟ6 (ΧΟΛΑΡΓΟΣ) HM/NIA: 15/1/2017

Κεφάλαιο 11 Ένωση Ξένων Συνόλων

Α2. Να γράψετε στο τετράδιό σας τους αριθμούς της Στήλης Α και δίπλα τα γράμματα της Στήλης Β που τους αντιστοιχούν.

Φροντιστήριο #9 Ασκήσεις σε Γράφους 18/5/2018

Α. unsigned int Β. double. Γ. int. unsigned char x = 1; x = x + x ; x = x * x ; x = x ^ x ; printf("%u\n", x); Β. unsigned char

Προσεγγιστικοί Αλγόριθμοι

d k 10 k + d k 1 10 k d d = k i=0 d i 10 i.

Εύρεση ν-στού πρώτου αριθμού

Θεωρία Υπολογισμού και Πολυπλοκότητα Ασυμφραστικές Γλώσσες (3)

[(W V c ) (W c V c )] c \ W = [(W V c ) (W c V c )] c \ W = [(W V c ) c (W c V c ) c ] \ W = [(W c W ) V ] \ W

, για κάθε n N. και P είναι αριθμήσιμα.

ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΘΗΝΩΝ ΤΜΗΜΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ. Δοµές Δεδοµένων

m + s + q r + n + q p + s + n, P Q R P Q P R Q R F G

Χρήστος Ι. Σχοινάς Αν. Καθηγητής ΔΠΘ. Συμπληρωματικές σημειώσεις για το μάθημα: «Επιχειρησιακή Έρευνα ΙΙ»

ΑΛΓΟΡΙΘΜΟΙ ΚΑΙ ΠΟΛΥΠΛΟΚΟΤΗΤΑ Φεβρουάριος 2005 Σύνολο μονάδων: 91

Ανάπτυξη εφαρμογών/ Βασικές γνώσεις/ πρώτο θέμα ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΣΥΝΤΟΜΗΣ ΑΠΑΝΤΗΣΗΣ

1 ο ΦΥΛΛΑΔΙΟ ΑΣΚΗΣΕΩΝ - ΑΛΓΟΡΙΘΜΟΙ

Υπολογιστικά & Διακριτά Μαθηματικά

ΑΣΥΜΠΤΩΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ & ΠΡΟΣΘΕΣΗ

bca = e. H 1j = G 2 H 5j = {f G j : f(0) = 1}

Το Πρόβλημα του Περιοδεύοντος Πωλητή - The Travelling Salesman Problem

Ειδικά θέματα Αλγορίθμων και Δομών Δεδομένων (ΠΛΕ073) Απαντήσεις 1 ου Σετ Ασκήσεων

Τίτλος Μαθήματος: ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΑΝΑΛΥΣΗ ΑΛΓΟΡΙΘΜΩΝ

ΜΑΘΗΜΑ / ΤΑΞΗ : ΔΟΜΗΜΕΝΟΣ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ / ΕΠΑΛ ΣΕΙΡΑ: ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: 02/11/2014 ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑΤΟΣ: Ι. ΜΙΧΑΛΕΑΚΟΣ Α. ΙΛΕΡΗ

Πίνακες Διασποράς. Χρησιμοποιούμε ένα πίνακα διασποράς T και μια συνάρτηση διασποράς h. Ένα στοιχείο με κλειδί k αποθηκεύεται στη θέση

ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΣΕ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΤΙΚΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΟ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΣΧΟΛΙΚΟΥ ΕΤΟΥΣ

Εκλογή αρχηγού σε σύγχρονο δακτύλιο: Οι αλγόριθμοι LCR και HS. 1 Ο αλγόριθμος LCR (Le Lann, Chang, and Roberts)

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

ΜΕΜ251 Αριθμητική Ανάλυση

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

TO ΥΠΟΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΣΥΝΑΡΤΗΣΗ

Φροντιστήριο #8 Ασκήσεις σε Γράφους 24/5/2016

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΕΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ C ΣΕΙΡΑ 1 η

1. Πότε χρησιμοποιούμε την δομή επανάληψης; Ποιες είναι οι διάφορες εντολές (μορφές) της;

Graph Algorithms. Παρουσίαση στα πλαίσια του μαθήματος «Παράλληλοι Αλγόριθμοι» Καούρη Γεωργία Μήτσου Βάλια

Φροντιστήριο #8 Ασκήσεις σε Γράφους 16/5/2017

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

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΥΠΡΟΥ Τ Μ Η Μ Α Π Λ Η Ρ Ο Φ Ο Ρ Ι Κ Η Σ

Άλγεβρα Α Λυκείου Κεφάλαιο 2ο. οι πράξεις και οι ιδιότητές τους

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΕΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ C ΣΕΙΡΑ 1 η

Εργαστήριο 9 Συναρτήσεις στη PASCAL. Η έννοια του κατακερματισμού. Συναρτήσεις. Σκοπός

Γ. Κορίλη Αλγόριθµοι ροµολόγησης

Μέγιστη ροή. Κατευθυνόμενο γράφημα. Συνάρτηση χωρητικότητας. αφετηρίακός κόμβος. τερματικός κόμβος. Ροή δικτύου. με τις ακόλουθες ιδιότητες

ΕΠΛ 211: Θεωρία Υπολογισμού και Πολυπλοκότητας. Διάλεξη 2: Μαθηματικό Υπόβαθρο

ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ & ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗ ΦΥΣΙΚΗ

1.Παρατηρώντας τις παρακάτω εικόνες, αντιστοίχισε ποιες εκφράζουν

Αναδρομή. Τι γνωρίζετε για τη δυνατότητα «κλήσης» αλγορίθμων; Τι νόημα έχει;

Συνδυαστική Απαρίθμηση

Ασκήσεις μελέτης της 16 ης διάλεξης

γραπτή εξέταση στο μάθημα ΦΥΣΙΚΗ Α ΛΥΚΕΙΟΥ

Ασκήσεις στα υποπρογράμματα

f(t) = (1 t)a + tb. f(n) =

Άπληστοι Αλγόριθµοι (CLR, κεφάλαιο 17)

Αλγόριθμοι Ταξινόμησης Μέρος 4

ΘΕΜΑΤΑ ΤΕΛΙΚΗΣ ΦΑΣΗΣ

ΑΡΙΘΜΗΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ. (2 μονάδες) Δίνονται τα σημεία (-2, -16), (-1, -3), (0, 0), (1, -1) και (2, 0). Υπολογίστε το πολυώνυμο παρεμβολής Newton.

Αλγόριθμοι και πολυπλοκότητα Δυναμικός Προγραμματισμός

ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ : ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΣΕ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΤΙΚΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ ΤΑΞΗ : Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΣΠΟΥΔΕΣ ΟΙΚΟΝΟΜΙΑΣ & ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΠΕΡΙΟΔΟΥ : ΜΑΪΟΥ

Κεφάλαιο 8. Αριθμητική Λογική μονάδα

PROJECT ΣΤΟ ΜΑΘΗΜΑ "ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΙΣ ΕΥΡΕΤΙΚΕΣ ΜΕΘΟΔΟΥΣ"

Διαχείριση Εφοδιαστικής Αλυσίδας ΙΙ

Δομές Δεδομένων και Αλγόριθμοι. Λουκάς Γεωργιάδης

ΕΠΛ 211: Θεωρία Υπολογισμού και Πολυπλοκότητας. Διάλεξη 13: Παραλλαγές Μηχανών Turing και Περιγραφή Αλγορίθμων

Σχέδια μαθημάτων για την δημιουργία συναρτήσεων υπολογισμού του ΜΚΔ και του ΕΚΠ στην MSWLogo

Ενότητες 3 & 4: Δένδρα, Σύνολα & Λεξικά Ασκήσεις και Λύσεις

Red-Black Δέντρα. Red-Black Δέντρα

Λύσεις 4ης Σειράς Ασκήσεων

Σχεδίαση και Ανάλυση Αλγορίθμων Ενότητα 10: ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΥ ΚΑΙ ΑΝΑΛΥΣΗΣ ΑΛΓΟΡΙΘΜΩΝ ΓΙΑ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ ΜΕ ΑΠΑΓΟΡΕΥΤΙΚΟ ΑΡΙΘΜΟ ΠΕΡΙΠΤΩΣΕΩΝ

Βρόχοι. Εντολή επανάληψης. Το άθροισμα των αριθμών 1 5 υπολογίζεται με την εντολή. Πρόβλημα. Πώς θα υπολογίσουμε το άθροισμα των ακέραιων ;

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

Θεωρία Αποφάσεων και Βελτιστοποίηση

Επίλυση Προβλημάτων 1

I 1 I 2 I 3 I 4 I 5 I 6 I 7 I 8 I 9 I 10 I 11

Ανάπτυξη Εφαρμογών σε Προγραμματιστικό Περιβάλλον. Διάρκεια 3 ώρες. Όνομα... Επώνυμο... Βαθμός...

2.2.5 ΑΝΑΠΑΡΑΣΤΑΣΗ ΑΛΓΟΡΙΘΜΟΥ

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

Transcript:

Εισαγωγή στο Σχεδιασμό & την Ανάλυση Αλγορίθμων Εξέταση Φεβρουαρίου 2016 Σελ. 1 από 7 Στη σελίδα αυτή γράψτε μόνο τα στοιχεία σας. Γράψτε τις απαντήσεις σας στις επόμενες σελίδες, κάτω από τις αντίστοιχες ερωτήσεις. Στις απαντήσεις σας μην ξεπερνάτε, για οποιοδήποτε λόγο, τα καθορισμένα όρια για τις απαντήσεις. Σελίδες για πρόχειρο θα σας δοθούν χωριστά. Γράψτε τον ΑΜ σας σε όλες τις σελίδες (και ονοματεπώνυμο και ΑΜ στο πρόχειρο). Επώνυμο: Όνομα: ΑΜ: Βαθμοί 1 2α 2β 2γ 3 (3) Σύνολο Κ Ε

ΑΜ: Σελ. 2 από 7 Θέμα 1 [2 μονάδες]. Έστω δέντρο ύψους h 1 με n κόμβους όπου κάθε κόμβος έχει ακριβώς δύο παιδιά, εκτός ενδεχομένως των κόμβων που βρίσκονται σε βάθος (απόσταση από τη ρίζα) h 1, μερικοί από τους οποίους ενδέχεται να έχουν < 2 παιδιά. Αν log 2 n ακέραιος, να υπολογίσετε το πλήθος των κόμβων n ως συνάρτηση του ύψους h. Απάντηση: Μέχρι το βάθος h 2, κάθε κόμβος έχει ακριβώς δύο παιδιά, επομένως οι κόμβοι βάθους h 1 είναι σε πλήθος 1 + + 2 h 1 = 2 h 1. Για να έχει το δέντρο ύψος h πρέπει να έχει από 1 έως 2 h φύλλα. Επομένως έχουμε ότι 2 h n 2 h 1 + 2 h, επομένως h log 2 n < h + 1, άρα, αφού log 2 n ακέραιος, έχουμε ότι n = 2 h.

ΑΜ: Σελ. 3 από 7 Έστω {S 1... S k } πεπερασμένα υποσύνολα των φυσικών όλα πλήθους ακριβώς M. Έστω ακόμη N δεδομένος φυσικός Mk. Θέμα 2α [2 μονάδες]. Να περιγράψετε πολύ σύντομα άπληστο αλγόριθμο ο οποίος επιλέγει κάποια S i με άθροισμα πληθαρίθμων το πολύ N έτσι ώστε το άθροισμα όλων των στοιχείων όσων συνόλων επιλεγούν να είναι μέγιστο (φυσικός που εμφανίζεται σε περισσότερα του ενός επιλεγόμενα S i μετρά στο άθροισμα τόσες φορές όσες και οι εμφανίσεις του). Απάντηση: Όσο το άθροισμα των πληθαρίθμων των συνόλων που επιλέγουμε δεν ξεπερνά το N, επιλέγουμε σύνολο, μεταξύ όσων δεν έχουν ακόμη επιλεγεί, με το μεγαλύτερο δυνατό άθροισμα στοιχείων.

ΑΜ: Σελ. 4 από 7 Θέμα 2β [2 μονάδες]. Εάν τα S i δεν έχουν αναγκαστικά όλα τον ίδιο πληθάριθμο, αλλά παραμένει ο πληθάριθμος όλων M, εξακολουθεί να είναι ορθός ο αλγόριθμός σας; Να δικαιολογήσετε σύντομα την απάντησή σας. Περίπλοκες δικαιολογίες δεν θα γίνουν αποδεκτές. Απάντηση: Όχι δεν είναι πλέον ο άπληστος αλγόριθμος ορθός. Για παράδειγμα ας θεωρήσουμε τα σύνολα {1, 2}, {2, 3}, {0, 1, 2, 3} και N = 4. Ο άπληστος αλγόριθμος θα επέλεγε μόνο το σύνολο {0, 1, 2, 3}, το οποίο εξαντλεί το επιτρεπόμενο άθροισμα πληθαρίθμων N = 4 και έχει άθροισμα στοιχείων 6, ενώ τα σύνολα {1, 2}, {2, 3} έχουν άθροισμα πληθαρίθμων ίσο με N = 4 και άθροισμα στοιχείων 8.

ΑΜ: Σελ. 5 από 7 Θέμα 2γ [2 μονάδες]. Να αποδειχθεί πολύ προσεκτικά η ορθότητα του άπληστου αλγόριθμου του πρώτου ερωτήματος αυτού του θέματος. Απάντηση: Έστω αλγόριθμος στον οποίο σε κάποιο βήμα δεν επιλέγεται από τα σύνολα που απομένουν αυτό με το μεγαλύτερο δυνατό άθροισμα στοιχείων. Έστω ότι ο αλγόριθμος εκτελεί s βήματα και επιλέγει τα σύνολα S i1,... S is. Ας υποθέσουμε ότι k είναι το πρώτο βήμα στο οποίο δεν επιλέγεται από τα σύνολα που απομένουν αυτό με το μεγαλύτερο δυνατό άθροισμα στοιχείων. Ας καλέσουμε S το σύνολο με το μεγαλύτερο άθροισμα στοιχείων από αυτά που δεν έχουν επιλεγεί μετά το βήμα k 1. Αν το S επιλέγεται σε κάποιο μεταγενέστερο βήμα j > k, τότε μπορούμε να αλλάξουμε τον αλγόριθμο ώστε στο βήμα k να επιλέγεται το S και στο βήμα j το S ik. Αν πάλι το S δεν επιλέγεται σε κάποιο βήμα j > k, τότε μπορούμε να επιλέξουμε στο βήμα k το S χωρίς να αλλάξουμε άλλη επιλογή. Οι αλλαγές που περιγράψαμε, επειδή όλα τα σύνολα έχουν τον ίδιο πληθάριθμο, δεν επηρεάζουν την απαίτηση το άθροισμα των πληθαρίθμων των επιλογών να παραμένει N. Επιπλέον βελτιώνουν (μεγαλώνουν) ή αφήνουν αμετάβλητο το άθροισμα των στοιχείων των συνόλων που επιλέγονται. Συνεχίζοντας με αυτόν τον τρόπο, μπορούμε να πετύχουμε να μην υπάρχει πλέον βήμα k όπου δεν επιλέγεται από τα σύνολα που απομένουν αυτό με το μεγαλύτερο δυνατό άθροισμα στοιχείων.

ΑΜ: Σελ. 6 από 7 Θέμα 3 [3 μονάδες]. Έχουμε έναν n n πίνακα θετικών ακεραίων A. Ξεκινώντας από το στοιχείο A 1,1 κάνουμε 2n βήματα κινούμενοι συνεχώς προς τα κάτω ή προς τα δεξιά, χωρίς να «βγούμε» από τον πίνακα, και καταλήγουμε στο A n,n. Ολοκληρώνοντας μια τέτοια διαδρομή, έχουμε ως κέρδος το άθροισμα των τιμών των στοιχείων που επισκεφθήκαμε. Να υπολογίσετε με αλγόριθμο δυναμικού προγραμματισμού το μέγιστο δυνατό κέρδος. Ποια είναι η πολυπλοκότητα του αλγορίθμου συναρτήσει του αριθμού n του πλήθους των γραμμών/στηλών του πίνακα; Υπόδειξη: Έστω OPT(i, j) το μέγιστο κέρδος που μπορούμε να επιτύχουμε αν καταλήγουμε στο στοιχείο A i,j αντί για το A n,n. Εκφράστε το OPT(i, j) συναρτήσει των OPT(i 1, j) και OPT(i, j 1) καθώς και του A i,j. Να είστε προσεκτικοί στη διάκριση των περιπτώσεων και στην αρχικοποίηση. Απάντηση: Παρατηρούμε ότι: OPT(i, j) = A i,j + max{opt(i 1, j), OPT(i, j 1)}, αν i, j > 1, A i,j + OPT(i 1, j), αν i > 1, j = 1, A i,j + OPT(i, j 1), αν i = 1, j > 1, A i,j, αλλιώς. Όσον αφορά την πολυπλοκότητα, ο αλγόριθμος επισκέπτεται κάθε θέση του πίνακα μία φορά. Επιπλέον χρειάζεται σταθερό αριθμό βημάτων για να υπολογίσει το OPT(i, j), δεδομένου ότι έχουν υπολογιστεί τα OPT(i 1, j) και OPT(i, j 1). Επομένως, η πολυπλοκότητα του είναι O(n 2 ).

ΑΜ: Σελ. 7 από 7 Πρόσθετος χώρος για το τελευταίο θέμα.