Haladó adatszerkezetek és algoritmuselemzési technikák
VISZDV05
PhD képzés, választható tárgy


Oktatók: Friedl Katalin, Katona Gyula

Időpont 2016/2017/1 félévben: Szerda és csütörtök 12:15-13:45
Hely: IE217-1

Eddigi órák anyaga:
Tervezett témák:

1. Hashelés haladóknak: az univerzális hash fogalma, univerzális hash-függvények konstrukciója és a k-szoros függetlenség,  a tökéletes hash.
 
2. Biztosan konstans keresési idő: kakukk hash.  Keresés randomizáltan kis hibával: Bloom-filter.

3. Átlagos futási idő elemzése: hash lineáris próbával, gyorsrendezés randomizált változata, k. elem keresése, ennek randomizált és determinizált változata is, Karger algoritmusa minimális vágás keresésére.
 
4. Algoritmusok véletlen gráfon, pl. 3 színnel színezés O(1)-ben, különböző véletlen gráf modellek: Erdős-Rényi modell, Barabási féle modell, összehasonlításuk.

5-6. Haladó adatszerkezetek és elemzésük: skip list, treap, S-fa (splay tree), szófa, szuffix-fa (ennek alkalmazásai bioinformatikai problémákra: átfedések keresése, leghosszabb közös részszó), trie
 
7. Binomiális kupac, Fibonacci-kupac. Amortizált elemzés módszere (bankár módszer és potenciált használó módszer), alkalmazás Fibonacci-kupacra.
 
8. Adatszerkezetek diszjunkt halmazokra (unió-holvan adatszerkezet útösszenyomással és ennek elemzése). Megmaradó (persistent) adatszerkezetek, lusta kiértékelés.
 
9. Homogén és nem homogén lineáris rekurziók megoldása, az Akra-Bazzi formula, mester tétel. Példák rekurzív algoritmusok lépésszámának becslésére.
 
10. Nehéz problémák egy kezelési módja: paraméteres bonyolultság alapvető technikái: a keresési fa korlátozása, kernel technika, néhány alapvető példa.

11. Triviálisnál jobb exponenciális algoritmusok nehéz problémákra, gyors mátrixszorzás, maximális független ponthalmaz, utazó ügynök probléma, kromatikus szám, részletösszeg probléma, lokális keresés.

12. Worst-case és average-case analízis közötti hibrid megoldások. Simított analízis, simított lokális keresés. A 2-OPT alapú lokális kereső algoritmus simított polinomiális futásidejének bizonyítása.

13. Tömörített érzékelés, alulhatározott lineáris egyenletrendszer ritka megoldásai, L_1-minimalizálás lineáris programozással. Alkalmazás: útban az egy pixeles fényképezőgép felé.
 
14. Házi feladat megbeszélés