Algorithmen auf Graphen

  • Titel: Algorithmen auf Graphen
  • Organisation: UNI BREMEN
  • Seitenzahl: 48

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Inhalt

  • Algorithmen auf Graphen
  • NPvollstndige Graphprobleme a
  • Kapitel Graphen in der Informatik
  • WARNUNG Graph ist nicht gleich Graph
  • Verbraucher Speicher Erzeuger Verbraucher
  • Verkehrsuss auf Kreuzungen
  • Kapitel Eulersche Graphen
  • Wege und Eulersche Kreise
  • Einfache EulerschTests zu aufwndig a
  • Beobachtung zur Gradgradigkeit
  • Beobachtung zum Zusammenhang
  • Konstruktion eines Kreises in gradgradigen Graphen
  • v e v e v e v e
  • Lschen eines Kreises in gradgradigen Graphen o
  • Konstruktion einer Kantenuberdeckung fur gradgra dige Graphen
  • Konstruktion Eulerscher Kreise aus Kantenuber deckungen
  • eq Ekn Damit gilt vq V kn
  • V ki so dass k kn eine Anordnung
  • Auch dazu eine Skizze
  • Kapitel Frbungsprobleme a
  • Kapitel Kurzeste Wege
  • dist und diste en
  • dist ek distp
  • Kapitel Minimale aufspannende Bume a
  • Kapitel Maximale Flusse
  • Es gilt dann
  • valow val ow min
  • Kapitel Ein merkwurdiger Dialog uber merkwurdige Graphprobleme
  • Wochen spter a E Here we are
  • G V E s t dist E N
  • mintour falls mglich o sorry sonst
  • Wochen spter a E Wir haben es
  • mintour falls Heuristik was liefert sorry sonst
  • Kapitel NPvollstndige Graphprobleme a
  • j n en in i E und
  • E dh v v E
  • Aufwand Zahl der melementigen Teilmengen nentiell ist
  • Reduktion und NPVollstndigkeit a
  • NPvollstndige Graphenprobleme a
  • Kapitel Was tun solange das Orakel fehlt
  • Lokale Suche und Optimierung
  • Abschwchung der Lsungsanforderungen a o
  • mindiste se v mindiste te v

Vorschau

Algorithmen auf Graphen

Hans-J¨rg Kreowski o Universit¨t Bremen a Studiengang Informatik kreo@informatik.uni-bremen.de Wintersemester 2003/04

Inhaltsverzeichnis

1 Graphen in der Informatik 1.1 1.2 1.3 Wohlstrukturierte Flussdiagramme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Erzeuger-Verbraucher-System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Verkehrsfluss auf Kreuzungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 4 6 7 9

2 Eulersche Graphen 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 2.9

Ungerichtete Graphen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 Wege und Eulersche Kreise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 Einfache Eulersch-Tests – zu aufw¨ndig . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 a Beobachtung zur Gradgradigkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 Beobachtung zum usammenhang . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 Eulersch-Test . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 Konstruktion eines Kreises in gradgradigen Graphen . . . . . . . . . . . . . . . . 12 L¨schen eines Kreises in gradgradigen Graphen . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 o Konstruktion einer Kanten¨berdeckung f¨r gradgradige Graphen . . . . . . . . . 13 u u

2.10 Konstruktion Eulerscher Kreise aus Kanten¨berdeckungen . . . . . . . . . . . . 14 u 3 F¨rbungsprobleme a 4 Kurzeste Wege ¨ 5 Minimale aufspannende B¨ume a 6 Maximale Flusse ¨ 7 Ein merkwurdiger Dialog uber merkwurdige Graphprobleme ¨ ¨ ¨ 17 19 25 29 34

1

8 NP-vollst¨ndige Graphprobleme a 8.1 8.2 8.3 8.4

37

Beispiele . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 Reduktion und NP-Vollst¨ndigkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 a Erf¨llbarkeitsproblem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 u a NP-vollst¨ndige Graphenprobleme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 44

9 Was tun, solange das Orakel fehlt? 9.1 9.2 9.3 9.4 Lokale Suche und Optimierung

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44

Abschw¨chung der L¨sungsanforderungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44 a o Untere Schranken . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 Spezielle Graphen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45