EINI-I Einführung in die Informatik für Naturwissenschaftler und Ingenieure I Vorlesung 2 SWS WS 99/00 Gisbert Dittrich FBI Unido

Präsentation zum Thema: "EINI-I Einführung in die Informatik für Naturwissenschaftler und Ingenieure I Vorlesung 2 SWS WS 99/00 Gisbert Dittrich FBI Unido"—  Präsentation transkript:

1 EINI-I Einführung in die Informatik für Naturwissenschaftler und Ingenieure I Vorlesung 2 SWS WS 99/00 Gisbert Dittrich FBI Unido dittrich@cs.uni-dortmund.de

2 Kap 11: PrioritätswarteschlangeVorl EINI-I"Prof. Dr. G. Dittrich 2 31.1.2000 Gliederung Kapitel 11 Situation Operationen Realisierung über Feld(/verkettete Liste) Laufzeitanalyse (grob) Genauere Analyse

3 Kap 11: PrioritätswarteschlangeVorl EINI-I"Prof. Dr. G. Dittrich 3 31.1.2000 Situation Habe auf einem Prozessor eine Menge wartender Jobs Jedem Job ist eine Priorität durch eine Rangnummer zugeordnet, –Je niedriger die Rangnummer, desto höher die Priorität Der Job mit der höchsten Priorität wird zuerst abgearbeitet –, also der mit der kleinsten Rangnummer Die Anzahl der Jobs ist nach oben begrenzt.

4 Kap 11: PrioritätswarteschlangeVorl EINI-I"Prof. Dr. G. Dittrich 4 31.1.2000 Operationen Initialisierung der Struktur Einfügen eines Jobs Entfernen eines Jobs Zudem: Inspektion des nächsten Jobs Überprüfung: voll? leer? Drucken der Kollektion Abstrakt formulierte Operationen: wenn man ihre Signatur kennt, kann man eine solche Prioritätswarteschlange benutzen.

5 Kap 11: PrioritätswarteschlangeVorl EINI-I"Prof. Dr. G. Dittrich 5 31.1.2000 Realisierung über Feld Realisierungsmöglichkeit 1: geordnetes Feld, so daß –einer der Jobs mit der kleinsten Rangnummer am Anfang steht; –merke mir die Anzahl der aktuellen Jobs.

6 Kap 11: PrioritätswarteschlangeVorl EINI-I"Prof. Dr. G. Dittrich 6 31.1.2000 Realisierung über Feld Realisierung der Operationen: –Initialisierung der Struktur: unmittelbar klar –Einfügen eines Jobs: Sortiere den Job entsprechend der Ordnung in das Feld ein –Entfernen eines Jobs: Entferne den Job, schiebe den Rest zusammen –Inspektion des nächsten Jobs: Betrachte das erste Element –Überprüfung: voll? leer? unmittelbar klar –Drucken der Kollektion: unmittelbar klar.

7 Kap 11: PrioritätswarteschlangeVorl EINI-I"Prof. Dr. G. Dittrich 7 31.1.2000 Laufzeitanalyse Sieht doch ganz gut aus. Wo ist das Problem? Das Problem liegt in der Laufzeit, d.h. der Anzahl der Operationen: –Kosten der Operationen bei n Elementen: Einfügen eines Jobs: –Sortiere den Job entsprechend der Ordnung in das Feld ein (n Operationen) Entfernung eines Jobs: –Entferne den Job, schiebe den Rest zusammen (n Operationen) Argumentation bei Implementation durch verkettete Listen: analog für das Einfügen

8 Kap 11: PrioritätswarteschlangeVorl EINI-I"Prof. Dr. G. Dittrich 8 31.1.2000 Genauere Analyse Beobachtungen: –Ich möchte stets nur Zugriff auf das kleinste Element haben –Die Sortierung befaßt sich jedoch mit allen Elementen des Feldes Konsequenz: –Versuche, das kleinste Element stets parat zu haben, ohne alle Elemente zu sortieren. Suche in einer unsortierten Kollektion: –ebenfalls n Operationen im schlechtesten Fall! --> Andere Datenstruktur: Heap