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3.​3.​2.​2 Al­go­rith­men auf Da­ten­struk­tu­ren

Al­go­rith­men zur Ver­ar­bei­tung grö­ße­rer Da­ten­men­gen set­zen vor­aus, dass die Daten in einer ge­eig­ne­ten Struk­tur vor­lie­gen. Für viele Al­go­rith­men spie­len dabei die Grund­pro­ble­me Su­chen, Tra­ver­sie­ren und Sor­tie­ren eine Rolle.

Such­ver­fah­ren wer­den be­nutzt, um die Exis­tenz und die Po­si­ti­on eines Ele­ments in einer Da­ten­struk­tur zu er­mit­teln (zum Bei­spiel bei der Ar­ti­kel­su­che in einem Web­shop, bei der Ruf­num­mern­su­che im Te­le­fon­buch, bei der We­bre­cher­che). Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler ver­wen­den ab­hän­gig von der je­wei­li­gen Pro­blem­stel­lung und Da­ten­struk­tur (zum Bei­spiel Array, Baum) un­ter­schied­li­che Ver­fah­ren (li­nea­re und bi­nä­re Suche, Brei­ten- und Tie­fen­su­che).

Sor­tier­ver­fah­ren spie­len in der In­for­ma­tik eine große Rolle, da viele Al­go­rith­men ef­fi­zi­en­ter ar­bei­ten, falls die Daten sor­tiert vor­lie­gen. Dies lässt sich mit­hil­fe von ein­fa­chen Sor­tier­ver­fah­ren wie Selec­tions­ort oder hö­he­ren Sor­tier­ver­fah­ren wie Quicks­ort lösen.

Für ein und das­sel­be Pro­blem gibt es oft­mals ver­schie­de­ne Lö­sungs­ver­fah­ren, die sich in Spei­cher- und Zeit­kom­ple­xi­tät sowie – bei Nä­he­rungs­ver­fah­ren – in der Ge­nau­ig­keit der Lö­sung un­ter­schei­den. Neben klas­si­schen Such- und Sor­tier­pro­ble­men wer­den auch kom­ple­xe­re Pro­blem­stel­lun­gen un­ter­sucht.

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler kön­nen


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