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Algorithmen 2, Vorlesung, WS19/20
Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
28 episodes
3 months ago
Diese Lehrveranstaltung soll Studierenden die grundlegenden theoretischen und praktischen Aspekte der Algorithmentechnik vermitteln. Es werden generelle Methoden zum Entwurf und der Analyse von Algorithmen für grundlegende algorithmische Probleme vermittelt sowie die Grundzüge allgemeiner algorithmischer Methoden wie Approximationsalgorithmen, Lineare Programmierung, Randomisierte Algorithmen, Parallele Algorithmen und parametrisierte Algorithmen behandelt. Literaturhinweise: - K. Mehlhorn, P. Sanders: Algorithms and Data Structures - The Basic Toolbox - K. Mehlhorn, S. Naeher: The LEDA Platform of Combinatorial and Geometric Computing Topic: Algorithm Engineering, Flows, Geometrie - R. K. Ahuja, T. L. Magnanti, J.B. Orlin: Network Flows - M. de Berg, M. van Kreveld, M. Overmars, O. C. Schwarzkopf: Computational Geometry: Algorithms and Applications - G. Navarro: Compact Data Structures "A Practical Approach", Cambridge University Press - R. Niedermeier: Invitation to Fixed-Parameter Algorithms, Oxford University Press, 2006. Dozenten: Prof. Dr. Peter Sanders, Dr. Christian Schulz, Dr. Simon Gog, M.Sc. Michael Axtmann | Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Institut für Theoretische Informatik Vorlesungsaufzeichnung: KIT | WEBCAST: http://webcast.kit.edu
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Diese Lehrveranstaltung soll Studierenden die grundlegenden theoretischen und praktischen Aspekte der Algorithmentechnik vermitteln. Es werden generelle Methoden zum Entwurf und der Analyse von Algorithmen für grundlegende algorithmische Probleme vermittelt sowie die Grundzüge allgemeiner algorithmischer Methoden wie Approximationsalgorithmen, Lineare Programmierung, Randomisierte Algorithmen, Parallele Algorithmen und parametrisierte Algorithmen behandelt. Literaturhinweise: - K. Mehlhorn, P. Sanders: Algorithms and Data Structures - The Basic Toolbox - K. Mehlhorn, S. Naeher: The LEDA Platform of Combinatorial and Geometric Computing Topic: Algorithm Engineering, Flows, Geometrie - R. K. Ahuja, T. L. Magnanti, J.B. Orlin: Network Flows - M. de Berg, M. van Kreveld, M. Overmars, O. C. Schwarzkopf: Computational Geometry: Algorithms and Applications - G. Navarro: Compact Data Structures "A Practical Approach", Cambridge University Press - R. Niedermeier: Invitation to Fixed-Parameter Algorithms, Oxford University Press, 2006. Dozenten: Prof. Dr. Peter Sanders, Dr. Christian Schulz, Dr. Simon Gog, M.Sc. Michael Axtmann | Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Institut für Theoretische Informatik Vorlesungsaufzeichnung: KIT | WEBCAST: http://webcast.kit.edu
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Episodes (20/28)
Algorithmen 2, Vorlesung, WS19/20
28: Algorithmen II, Vorlesung, WS 2019/20, 04.02.2020
28| 0:00:00 Start 0:00:11 Externes binäres Mischen 0:13:06 8 Approximationsalgorithmen 0:26:45 9 Fixed-Parameter-Algorithmen 0:38:52 10 Parallele Algorithmen 0:52:22 11 Stringology 0:56:36 12 Geometrische Algorithmen 1:14:40 13 Onlinealgorithmen
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5 years ago
1 hour 20 minutes 36 seconds

Algorithmen 2, Vorlesung, WS19/20
27: Algorithmen II, Vorlesung, WS 2019/20, 03.02.2020
27| 0:00:00 Start 0:03:24 Fortgeschrittene Datenstrukturen 0:06:37 Pairing Heaps 0:15:49 Laufzeit im Durchschnitt 0:21:31 Bucket-Queue 0:37:07 Starke Zusammenhangskomponenten 0:44:05 Zusammenfassung: SCC Berechnung 0:53:28 Residual Graph 1:02:41 Randomisierte Algorithmen
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5 years ago
1 hour 7 minutes 8 seconds

Algorithmen 2, Vorlesung, WS19/20
26: Algorithmen II, Vorlesung, WS 2019/20, 28.01.2020
26| 0:00:00 Start 0:02:19 The Document Retrieval Problem 0:03:30 Top-k Document Retrieval 0:04:39 Important Query Types 0:05:51 Inverted Indexes 0:09:13 Suffix Arrays 0:11:10 Warmup: Document Listing 0:14:24 Top-k Retrieval 0:15:21 Example 0:21:58 Example Space Usage from [LG17] 0:24:29 Range Minimum Query 0:25:12 2D-Weighted Range Queries 0:34:43 Range Minimum Query Problem 0:49:25 Comparison with other Implementations 0:50:41 (Hyper)Graph Partitioning 0:51:25 Graphs and Hypergraphs 0:54:48 Applications 0:57:08 Successful Heuristic: Multilevel Paradigm 1:09:41 Fiduccia-Mattheyses Algorithm 1:12:28 Adaptive Flow Iterations 1:13:57 Hypergraph Flow Network 1:16:56 Optimized Flow Problem Modeling Approach 1:19:22 Most Balanced Minimum Cut 1:21:10 Experiments: Connectivity Optimization
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5 years ago
1 hour 23 minutes

Algorithmen 2, Vorlesung, WS19/20
25: Algorithmen II, Vorlesung, WS 2019/20, 27.01.2020
25| 0:00:00 Start 0:00:54 Datenkompression 0:01:52 Verlustfreie Textkompression 0:03:14 Wörterbuchbasierte Textkompression 0:05:11 Lempel-Ziv Kompression 0:06:22 Beispiel 0:21:16 Burrows Wheeler Transformation 0:47:23 Backward Search 0:57:44 Wavelet Tree Example: Calculate Rank
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5 years ago
1 hour 12 minutes 48 seconds

Algorithmen 2, Vorlesung, WS19/20
24: Algorithmen II, Vorlesung, WS 2019/20, 21.01.2020
23| 0:00:00 Start 0:00:09 Suffixtabellenkonstruktion: Zusammenfassung 0:01:49 Suche in Suffix Arrays 0:07:08 LCP-Array 0:27:51 Suffix-Baum aus SA und LCP 0:34:16 Datenkompression 0:36:49 Verlustfreie Textkompression 0:46:48 10.Übung 0:47:28 Themenübersicht 0:47:57 in-place Multikey Quicksort 0:58:11 Suche mit Suffix-Arrays 1:03:55 LCP-Array
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5 years ago
1 hour 14 minutes 42 seconds

Algorithmen 2, Vorlesung, WS19/20
23: Algorithmen II, Vorlesung, WS 2019/20, 20.01.2020
23 | 0:00:00 Start 0:00:05 Suffix Array Konstruktionsalgorithmen 0:00:51 SA mit Präfix Verdopplung 0:11:39 Linear Work Suffix Array Construction 0:13:50 SA berechnen 0:17:21 Asymmetrisches Divide-and-Conquer 0:18:38 Rekursion Beispiel 0:34:17 Least Significant Digit First Radix Sort 0:40:22 Implementierung 0:41:42 Verallgemeinerung: Differenzenüberdeckungen 0:46:09 COBS: A Compact Bit-Sliced Signature Index 0:47:28 Motivation / Applications 1:14:27 COBS: Disk Access Pattern
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5 years ago
1 hour 20 minutes 40 seconds

Algorithmen 2, Vorlesung, WS19/20
22: Algorithmen II, Vorlesung und Übung, WS 2019/20, 14.01.2020
22 | 0:00:00 Start 0:01:50 Volltextsuche von langsam bis schnell 0:03:43 Invertierter Index 0:09:34 Etwas ""Stringology""-Notation 0:11:16 Suffixe Sortieren 0:13:18 Volltextsuche 0:15:22 Suffix-Baum 0:25:08 Alphabet-Modell 0:28:50 Suffix Array Konstruktionsalgorithmen 0:32:47 SA mit Präfix Verdopplung 0:52:33 Beginn Übung 9 0:53:25 Online Algorithmen - Grundlagen 0:59:18 Online Algorithmen - Gütemaß 1:01:12 Beispiel: Ski Rental Problem 1:10:42 Online Algorithmen - Online Bidding
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5 years ago
1 hour 23 minutes 59 seconds

Algorithmen 2, Vorlesung, WS19/20
21: Algorithmen II, Vorlesung, WS 2019/20, 13.01.2020
21 | 0:00:00 Start 0:01:49 Strings sortieren 0:22:18 Evaluation 0:27:18 Strings sortieren: Multikey Quicksort 0:39:16 Strings sortieren: Algorithmen-Übersicht 0:43:15 Vergleich sequentielle Algorithmen 0:44:51 Naives Pattern Matching 0:51:58 Knuth-Morris-Pratt 1:14:18 Berechnung des Border-Arrays 1:16:48 Volltextsuche von langsam bis superschnell 1:18:35 Invertierter Index
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5 years ago
1 hour 22 minutes 11 seconds

Algorithmen 2, Vorlesung, WS19/20
20: Algorithmen II, Vorlesung, WS 2019/20, 07.01.2020
20 | 0:00:00 Start 0:01:25 Onlinealgorithmen 0:05:59 Competitive analysis 0:07:29 A typical online problem: ski rental 0:08:55 Upper bound for ski rental 0:10:55 Lower bound for ski rental 0:16:04 Paging 0:19:44 Definitions 0:20:23 Paging algorithms 0:24:41 Longest Forward Distance 0:27:48 Using the claim 0:29:48 Comparison of algorithms 0:35:28 A general lower bound 0:41:28 Resource augmentation 0:42:53 Conservative algorithms 0:44:42 Competitive ratio 0:47:01 Counting the faults of OPT 0:48:57 Conclusion 0:50:17 Notes 0:53:07 New results 0:54:51 Randomized algorithms 0:56:49 Three types of adversaries 0:59:04 Marking Algorithms 1:02:31 Competitive ratio of RMARK 1:03:33 Analysis of RMARK 1:08:00 Lower bound for OPT 1:09:59 Upper bound for RMARK 1:10:51 Discussion 1:15:54 Disadvantages of competitive analysis 1:16:55 Stringology
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5 years ago
1 hour 21 minutes 2 seconds

Algorithmen 2, Vorlesung, WS19/20
19: Algorithmen II, Vorlesung und Übung, WS 2019/20, 17.12.2019
18 | 0:00:00 Start 0:00:05 Wiederholung 0:15:41 Wavelet Tree Dominance Reporting Query 0:20:49 Laufzeit Analyse 0:21:59 Allgemeine Reporting Query 0:26:51 Bitvektoren 0:31:43 Mehr zu Bitvektoren 0:34:08 Übung 8 0:34:14 Themenübersicht 0:35:11 Geometrische Algorithmen 0:38:01 Geometrische Methoden 0:42:44 Intervall Tree: Konstruktion 0:44:57 Intervall Tree: Schnitt mit Punkt 0:48:25 Bitvektoren: Rank und Select 0:50:27 Bitvektoren: Implementierung von Rank 0:56:09 2D Range Queries: Wavelet Tree 0:59:03 2D Range Queries: Wavelet Tree - Count Operation 1:01:33 Sweep-Line: Allgemein 1:02:50 Sweep-Line: Beispiel 1:05:56 Linienschnitt: überlappende Liniensegmente 1:08:00 Linienschnitt: Illustration Sweepline-Algorithmus 1:14:21 Punktorientierung 1:17:23 Konvexe Hülle
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5 years ago
1 hour 20 minutes 25 seconds

Algorithmen 2, Vorlesung, WS19/20
18: Algorithmen II, Vorlesung, WS 2019/20, 16.12.2019
18 | 0:00:00 Start 0:00:05 12.1 Streckenschnitt 0:09:33 12.2 2D Konvexe Hülle 0:19:37 3D Konvexe Hülle 0:24:19 12.3 Kleinste einschließende Kugel 0:44:00 Ähnliche Randomisierte Linearzeitalgorithmen 0:48:41 12.4 2D Bereichssuche 1:02:45 Wavelet Tree
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5 years ago
1 hour 19 minutes 13 seconds

Algorithmen 2, Vorlesung, WS19/20
17: Algorithmen II, Vorlesung und Übung, WS 2019/20, 10.12.2019
17 | 0:00:00 Start 0:00:05 12 Geometrische Algorithmen 0:37:19 Übung 7 0:38:00 Approximationsalgorithmen 0:38:05 Grundlagen 0:38:56 Gütemaß 0:39:32 Klassen 0:41:33 Minimum Metric TSP 0:52:13 Zusammenfassung 0:52:51 Parametrisierte Algorithmen: fixed parameter tractable (FPT) 0:54:57 Parametrisierte Algorithmen: Definition 0:55:56 Techniken 0:57:50 Schiebepuzzle 0:59:59 Parallelverarbeitung: Modelle 1:04:43 PRAM Speicherkonflikte 1:08:38 Verbindungsnetzwerke Struktur 1:11:45 Anwendungen: Präfixsumme - Hypercube 1:16:04 Anwendungen: Paralleler Quicksort 1:20:20 Parallele Programmierung: Ein Einstieg
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5 years ago
1 hour 22 minutes 31 seconds

Algorithmen 2, Vorlesung, WS19/20
16: Algorithmen II, Vorlesung und Übung, WS 2019/20, 03.12.2019
16 | 0:00:00 Start 0:00:05 Vorlesungswiederholung 0:02:23 Sortieren 0:02:45 Paralleles Quicksort 0:04:09 Anfänger-Parallelisierung 0:05:26 Theoretiker-Parallelisierung 0:08:43 Beispiel 0:16:30 Analyse 0:20:27 Verallgemeinerung für n >> p nach Schema F? 0:30:40 Paralleles Sortieren durch Mehrwegmischen 0:34:12 Mehr zu parallelem Sortieren 0:36:22 Messergebnisse 0:42:28 Übung 0:44:07 Applications 0:46:30 Large real-world networks 0:52:31 Branch and Reduce 0:54:39 Reduction rules 0:58:27 And more reductions 1:00:59 Praxisanwendung 1:02:44 The power of simple reductions 1:04:19 Combining reductions and inexact algorithms 1:06:03 Evolutionary algorithm 1:08:47 ReduMIS 1:12:12 Iterated Local Search 1:13:49 Accelerating Local Search 1:16:28 Linear-time reductions 1:18:46 Scalable Reductions 1:22:51 PACE 2019 Competition 1:25:12 Conclusion
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5 years ago
1 hour 26 minutes 31 seconds

Algorithmen 2, Vorlesung, WS19/20
15: Algorithmen II, Vorlesung, WS 2019/20, 02.12.2019
15 | 0:00:00 Start 0:00:05 9 Fixed-Parameter-Algorithmen 0:01:15 Naive tiefenbeschränkte Suche 0:07:03 Reduktionsregeln 0:10:20 Verbesserte tiefenbeschränkte Suche 0:21:00 Zusammenfassung 0:23:23 10 Parallele Algorithmen 0:24:02 Warum Parallelverarbeitung 0:32:43 10.1 Modell 0:36:17 Kostenmodell für Nachrichtenaustausch 0:39:52 Warum kein Multicore-Modell 0:43:55 Formulierung paralleler Algorithmen 0:46:33 Analyse paralleler Algorithmen 0:53:45 10.2 Beispiel: Assoziative Operationen 1:06:39 Analyse 1:11:36 Diskussion Reduktionsoperation 1:12:12 Hyperwürfel 1:15:57 Präfixsummen 1:18:02 Hyperwürfelalgorithmus 1:24:40 Analyse
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5 years ago
1 hour 25 minutes 58 seconds

Algorithmen 2, Vorlesung, WS19/20
14: Algorithmen II, Vorlesung und Übung, WS 2019/20, 26.11.2019
13 | 0:00:00 Start 0:00:05 Rucksackproblem 0:01:00 Fully Polynomial Time Approximations Scheme 0:02:57 Lemma 6 0:10:57 Lemma 7 0:13:31 Das beste bekannte FPTAS 0:16:27 Optimale Algorithmen für das Rucksackproblem 0:20:44 Fixed-Parameter-Algorithmen 0:22:41 Beispiel: VERTEX COVER 0:25:56 Fixed parameter tractable 0:30:23 Naive tiefenbeschränkte Suche 0:34:04 Kernbildung für Vertex Cover 0:42:25 Übung 6 0:43:04 Randomisierte Algorithmen 0:44:06 Monte Carlo Simulation 0:44:47 Las Vegas zu Monte Carlo 0:48:06 Matrix-Matrix Multiplikation 0:53:39 Coupon Collector 0:56:29 Harmonische Zahlen 0:57:24 Speichermodell 1:00:49 Blockgrößen 1:01:52 I/O-effizientes Design 1:05:17 Externe Priority Queue 1:09:30 Externes Sortieren
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5 years ago
1 hour 14 minutes 7 seconds

Algorithmen 2, Vorlesung, WS19/20
13: Algorithmen II, Vorlesung, WS 2019/20, 25.11.2019
13 | 0:00:00 Start 0:00:50 Approximationsalgorithmen 0:06:54 Scheduling unabhängiger gewichteter Jobs auf parallelen Maschinen 0:10:22 List Scheduling 0:19:27 Der Approximationsfaktor 0:34:27 Nichtapproximierbarkeit des Handlungsreisendenproblems (TSP) 0:37:04 Beweis 0:45:57 Euler-Touren/-Kreise 0:48:36 2-Approximation durch minimalen Spannbaum 0:51:56 Beispiel 0:54:47 Beweis 0:55:39 Zusatz: Mehr TSP 1:07:03 Pseudopolynomielle Algorithmen 1:09:07 Beispiel: Rucksackproblem 1:10:50 Dynamische Programmierung nach Profit 1:14:45 Fully Polynomial Time Approximation Scheme 1:16:27 Beispielschranken 1:18:17 FPTAS für Knapsack
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5 years ago
1 hour 23 minutes 1 second

Algorithmen 2, Vorlesung, WS19/20
12: Algorithmen II, Vorlesung und Übung, WS 2019/20, 19.11.2019
12 | 0:00:00 Start 0:00:05 Externe Algorithmen 0:04:35 Externe Prioritätslisten 0:23:46 Experiments 0:29:19 Offenes Problem 0:44:50 Approximationsalgorithmen 0:45:37 Übung 0:46:51 Potentialmethode 0:50:01 preflow-push Algorithmus 0:56:31 FIFO preflow-push Algorithmus 1:10:36 Matching
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5 years ago
1 hour 13 minutes 29 seconds

Algorithmen 2, Vorlesung, WS19/20
11: Algorithmen II, Vorlesung, WS 2019/20, 18.11.2019
11 | 0:00:00 Start 0:00:59 Randomisierte Algorithmen 0:01:39 Wichtigste Unterscheidung 0:02:43 Beispiel: Monte Carlo-Algorithmus 0:10:57 Sort Checking II 0:15:22 Hashing II 0:23:57 Cuckoo Hashing 0:35:49 Random Graph Theory 0:39:51 Space Efficient Cuckoo Hashing 0:45:22 Zusammenfassung: Randomisierte Algorithmen 0:47:33 Externe Algorithmen 0:47:37 Das Sekundärspeichermodell 0:51:08 Externe Stapel 0:54:29 Externes Sortieren 1:02:52 Zahlenbeispiel 1:04:17 Mehrwegmischen
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5 years ago
1 hour 20 minutes 55 seconds

Algorithmen 2, Vorlesung, WS19/20
10: Algorithmen II, Vorlesung, WS 2019/20, 12.11.2019
10 | 0:00:00 Start 0:00:05 Zusammenfassung letzter Vorlesung 0:02:20 Highest Level Preflow Push 0:04:14 Proof of Lemma 12 0:07:03 Claims 0:20:04 MFIFO: Modified FIFO Selection Rule 0:21:04 Heuristic Improvements 0:28:20 Experimental Results 0:29:51 Timings: Random Graphs 0:33:04 Timings: CG1 0:34:10 Timings: CG2 0:35:07 Timings: AMO 0:36:36 Asymptotics 0:37:54 Recent AE Results on Max-Flow 0:40:04 Zusammenfassung Flows und Matchings
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5 years ago
41 minutes 57 seconds

Algorithmen 2, Vorlesung, WS19/20
09: Algorithmen II, Vorlesung, WS 2019/20, 11.11.2019
09 | 0:00:00 Start 0:00:05 Ford Fulkerson Algorithm 0:03:24 Matching 0:08:18 Maximum Cardinality Bipartite Matching 0:14:11 Similar Performance for Weighted Graphs 0:19:48 Disadvantage of augmenting paths algorithms 0:28:09 Level Function 0:48:19 Partial Correctness 1:09:34 Searching for Eligible Edges 1:14:36 FIFO Preflow push
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5 years ago
1 hour 25 minutes 7 seconds

Algorithmen 2, Vorlesung, WS19/20
Diese Lehrveranstaltung soll Studierenden die grundlegenden theoretischen und praktischen Aspekte der Algorithmentechnik vermitteln. Es werden generelle Methoden zum Entwurf und der Analyse von Algorithmen für grundlegende algorithmische Probleme vermittelt sowie die Grundzüge allgemeiner algorithmischer Methoden wie Approximationsalgorithmen, Lineare Programmierung, Randomisierte Algorithmen, Parallele Algorithmen und parametrisierte Algorithmen behandelt. Literaturhinweise: - K. Mehlhorn, P. Sanders: Algorithms and Data Structures - The Basic Toolbox - K. Mehlhorn, S. Naeher: The LEDA Platform of Combinatorial and Geometric Computing Topic: Algorithm Engineering, Flows, Geometrie - R. K. Ahuja, T. L. Magnanti, J.B. Orlin: Network Flows - M. de Berg, M. van Kreveld, M. Overmars, O. C. Schwarzkopf: Computational Geometry: Algorithms and Applications - G. Navarro: Compact Data Structures "A Practical Approach", Cambridge University Press - R. Niedermeier: Invitation to Fixed-Parameter Algorithms, Oxford University Press, 2006. Dozenten: Prof. Dr. Peter Sanders, Dr. Christian Schulz, Dr. Simon Gog, M.Sc. Michael Axtmann | Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Institut für Theoretische Informatik Vorlesungsaufzeichnung: KIT | WEBCAST: http://webcast.kit.edu