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@@ -147,6 +147,50 @@ Betrachten Sie folgenden Algorithmus A:
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Abgabe: 06.07.2026, 10:00 Uhr in Moodle.
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Abgabe: 06.07.2026, 10:00 Uhr in Moodle.
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CHRISTIAN-ALBRECHTS-UNIVERSITÄT ZU KIEL
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Institut für Informatik, Arbeitsgruppe Algorithmen und Komplexität
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Dr. Max Deppert, Janina Reuter, Annika Huch
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06.07.2026
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Hausaufgaben zur Vorlesung »Analyse von Algorithmen und
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Komplexität«
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Blatt 13
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Hausaufgabe 13.1 (Lower Bound: V ERTEX C OVER) (5 Punkte)
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Betrachten Sie die Reduktion aus der Musterlösung zu Präsenzserie 10 von C LIQUE auf V ER -
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TEX C OVER .
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1. Geben Sie die Anzahl der Knoten, die Anzahl der Kanten und den Wert k für die re-
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sultierende V ERTEX C OVER Instanz in Abhängigkeit von der originalen C LIQUE Instanz
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an.
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2. Zeigen Sie Lower Bounds für V ERTEX C OVER bezüglich Anzahl der Knoten, Anzahl
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der Kanten und k basierend auf der ETH und der Reduktion aus der Musterlösung zu
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Präsenzserie 10.
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Definition 1 (H ITTING S ET). Bei diesem Problem ist ein Universum U, Teilmengen des Uni-
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versums F1 , . . . , Fr ⊆ U und eine Zahl k ∈ Z≥0 gegeben. Gibt es eine Menge S ⊆ U mit |U| ≤ k
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und S ∩ Fi ̸= 0/ für alle i ∈ [r]?
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Anschaulicher wird bei diesem Problem nach maximal k Elementen aus dem Universum ge-
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fragt, sodass diese Elemente alle gegebenen Mengen Fi „treffen“.
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Hausaufgabe 13.2 (Lower Bound: H ITTING S ET) (5 Punkte)
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Betrachten Sie folgende Reduktion von 3-SAT auf H ITTING S ET.
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Für eine gegebene 3-SAT Instanz I mit n Variablen x1 , . . . , xn und m Klauseln C1 , . . . ,Cm : Als
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Universum wählen wir U = { x1 , x̄1 , . . . , xn , x̄n }. Für jede Variable xi fügen wir die Menge Fi :=
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{ xi , x̄i } hinzu. Für jede Klausel C j fügen wir die Menge Fn+ j := C j hinzu. Wir setzen k := n
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und erhalten damit eine H ITTING S ET Instanz I.
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1. Geben Sie die Größe des Universums, die Anzahl der Mengen und die Zahl k aus der
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resultierenden H ITTING S ET Instanz in Abhängigkeit von der Anzahl der Variablen n und
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der Anzahl der Klauseln m aus der originalen 3-SAT Instanz an.
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2. Beweisen Sie Lower Bounds für H ITTING S ET bezüglich Universumsgröße, Anzahl der
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Mengen und der Zahl k basierend auf der obigen Reduktion und der ETH.
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Abgabe: 13.07.2026, 10:00 Uhr in Moodle.
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CHRISTIAN-ALBRECHTS-UNIVERSITÄT ZU KIEL
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CHRISTIAN-ALBRECHTS-UNIVERSITÄT ZU KIEL
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Institut für Informatik, Arbeitsgruppe Theoretische Informatik
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Institut für Informatik, Arbeitsgruppe Theoretische Informatik
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Dr. Max A. Deppert, Janina Reuter, Annika Huch
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Dr. Max A. Deppert, Janina Reuter, Annika Huch
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