Algorithmen und Datenstrukturen

Dit uitgebreide en inzichtelijke leerboek over algoritmen en datastructuren is ontworpen voor zowel bachelor- als masterstudenten binnen de informatica, media-informatica en bedrijfskunde. Het boek is ontstaan uit colleges aan de Technische Hochschule Nürnberg en biedt een grondige en toegankelijke behandeling van een breed scala aan onderwerpen die gewoonlijk in standaard colleges over algoritmen en datastructuren aan bod komen.

Inhoud en structuur

Het eerste hoofdstuk introduceert de essentiële basisprincipes en ontwerprichtlijnen voor algoritmen. De daaropvolgende hoofdstukken zijn gestructureerd op basis van probleemgebieden:

- Sorteren en zoeken: Dit hoofdstuk behandelt populaire algoritmen zoals Quicksort, Heapsort en technieken voor zoeken, waaronder binaire zoekmethoden en Quickselect.

- Hashmethoden: Hierin worden universele families van hashfuncties en verschillende strategieën voor het oplossen van botsingen besproken, evenals een grondige analyse van deze technieken.

- Bomen voor gegevensorganisatie: Dit hoofdstuk gaat in op verschillende boomstructuren zoals AVL-bomen, probabilistische binaire zoekbomen en B-bomen, en behandelt ook codebomen voor gegevenscompressie.

- Fundamentele grafalgoritmen: Hier worden diepte- en breedtezoekalgoritmen gepresenteerd, samen met hun toepassingen.

- Korte wegen en minimale opspannende bomen: Dit hoofdstuk legt de nadruk op het berekenen van minimale opspannende bomen en de kortste paden in gewogen grafen, evenals het oplossen van netwerkstroomproblemen.

Een uniek kenmerk van dit boek is de nadruk op probabilistische methoden, die cruciaal zijn voor het ontwikkelen van efficiënte algoritmen. Ieder hoofdstuk behandelt minimaal één probleem dat met behulp van een probabilistisch algoritme wordt opgelost. De benodigde wiskundige fundamenten worden in het eerste hoofdstuk en in de bijlage behandeld.

Didactische benadering

De algoritmen worden theoretisch solide gepresenteerd en hun werking wordt uitgebreid toegelicht met talloze voorbeelden. Naast een semi-formele beschrijving worden belangrijke algoritmen ook geïmplementeerd in Java. Dit maakt het boek niet alleen geschikt voor colleges, maar ook voor zelfstudie en naslagwerk.

De heldere structuur, veel illustraties en een precieze taal helpen de lezer om het complexe thema’s beter te begrijpen. In de nieuwste uitgave zijn tevens nieuwe onderwerpen toegevoegd, zoals dynamisch programmeren, backtracking, online-algoritmen en benaderingsalgoritmen.

Met een schat aan oefeningen biedt dit boek mogelijkheden voor verdere verdieping van de behandelde stof. Dit maakt het een onmisbaar hulpmiddel voor iedereen die geïnteresseerd is in de wereld van algoritmen en datastructuren.