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