Datenstrukturen und Algorithmen

Question 1

Wie lässt sich die Mathematik in der Softwareentwicklung beschreiben?

Answer 1

Mathematik: Dies ist die abstrakteste Ebene. Eine Funktion beschreibt im Wesentlichen das Ergebnis einer Berechnung für bestimmte Eingaben.

Question 2

Wie lässt sich die Algorithmik in der Softwareentwicklung beschreiben?

Answer 2

Algorithmik: Das Verfahren zur Konstruktion der Ausgabe aus der Eingabe wird angegeben. Ziel dabei ist es, das Verfahren in einer für Menschen
verständlichen Form anzugeben.

Question 3

Wie lässt sich die Programmierung in der Softwareentwicklung beschreiben?

Answer 3

Ein Programm ist eine Möglichkeit, einen
Algorithmus zu beschreiben. Für komplexe
(und damit interessante) Algorithmen ist
eine Beschreibung für den Entwurf und die
Analyse nicht angemessen.

Question 4

Welche Eigenschaften hat ein Algorithmus?

Answer 4

Eigenschaften:
 Ausführbarkeit, Ausführender eines Algorithmus (Mensch
oder Maschine) = Prozessor
 Teilalgorithmen
 Hinreichend genaue Detaillierung (abhängig vom Prozessor)
 Ablaufstrukturen
 Endlichkeit
 Effizienz (Laufzeit, Speicherplatz)

Question 5

Wie lautet das EVA Prinzip eines Algorithmus?

Answer 5

Ein Algorithmus wird durch eine endliche Folge von
Instruktionen beschrieben, die eindeutig festlegen, wie aus
bestimmten Eingabedaten neue Ausgabedaten durch
Verarbeitung ermittelt werden (EVA-Prinzip).

Question 6

Welche Bewertungskriterien kann man an einem Algorithmus ansetzen?

Answer 6

Bewertungskriterien für Algorithmen:

 Welche Voraussetzungen gelten für den Algorithmus,
insbesondere, welche Eingaben sind erlaubt und welche
Ausgaben sind möglich?
 Kommt ein durch den Algorithmus beschriebener
Prozess zum Ende?
 Liefert der Prozess ein korrektes Ergebnis (Testen,
Verifikation)?  Effektivität
 Welchen Aufwand erfordert der Algorithmus
(Zeitaufwand, Speicherbedarf)?  Effizienz
 Lesbarkeit, Wartbarkeit (Dokumentation!)

Weitere, leider nicht so einfach messbare oder sichtbare
Eigenschaften, sind beispielsweise Änderbarkeit,
Portabilität (Übertragbarkeit des Programms auf andere
Rechner) und vor allem die Zuverlässigkeit.

Question 7

Nenne 2 Ansätze zur Bestimmung der Laufzeit von Algorithmen:

Answer 7

1. Verwende einen idealisierten Modellrechner als
   Referenzmaschine
2. Zähle die Ausführungszahl ausgezeichneter Anweisungen

Bei komplexeren Algorithmen ist die „Streuung“ der
Laufzeiten im Allgemeinen groß.
 Spezialfälle, wie z.B.
 Laufzeiten im besten Fall (best case): Tbest
 Laufzeiten im schlechtesten Fall (worst case): T worst
 das durchschnittliche Verhalten (average case): Tavg

Question 8

Was bedeutet Kapselung bei abstrakten Datentypen.

Answer 8

?

Question 9

Was ist das Geheimnsiprinzip bei Abstrakten Datentypen

Answer 9

?

Question 10

Wie kann man einen Abstrakten Datentyp beschreiben?

Answer 10

Angabe von Objekten bestimmter

Question 11

Wie definiert man Axiome eines ADTs

Answer 11

?