Algoritmusok és bonyolultságuk VIZSGA
2023 Ősz
Az előadásokban vannak érdekességek is.
A vizsgához csak az alábbi kérdések
megválaszolásához szükséges
ismeretek kellenek.
-
Ismertesse a mohó algoritmus tervezési elvet. Adjon rá példát: Ismertessen egy optimalizálási
feladatot (mi az input, mit kell kiszámolnunk)
és ennek egy mohó megoldását. [Az előadáson ismertetett
algoritmusokból választhat.] Garantálja-e az algoritmus
outputjának optimalitását? Ha nem, akor milyen garancia
adható az output jóságára?
A garanciáról szóló állításait igazolja.
-
Definiálja a (Karp-)redukció fogalmát.
Definiálja a NP-teljesség definícióját.
Definiálja a Boole-hálózat fogalmát-
Definiálja a HÁLÓZAT-SAT nyelvet.
Definiálja a SAT nyelvet.
Igazolja, hogy HÁLÓZAT-SAT < SAT.
-
Ismertesse a szalámi taktika algoritmus tervezési elvet.
Ismertesse a bináris keresés alapkérdését
(mi az input, mit kell kiszámolnunk). Mi a bináris keresés
algoritmusa? Elemezze az algoritmust.
-
Definiálja a PALINDROM nyelvet. Mi az ezáltal
a nyelv által leírt döntési probláma.
Vázoljon egy ezt megoldó Turing-gépet.
Pontosan írja le melyik modellt használja.
-
Ismertesse a szalámi taktika algoritmus tervezési elvet.
Ismertesse a medián keresés alapkérdését
(mi az input, mit kell kiszámolnunk).
Hogyan általánosítottuk ezt a feladatot?
Adjon rá algoritmust. Elemezze az algoritmust.
-
Definiálja a (Karp-)redukció fogalmát.
Definiálja a NP-teljesség definícióját.
Definiáljon két nyelvet: A, B. Írjon el köztük egy
nem-triviális redukciót: A < B. Tudjuk, hogy
A NP-teljes. Mire következtethetünk?
-
Ismertesse az oszd meg és uralkodj algoritmus tervezési elvet.
Ismertesse a rendezés alapkérdését
(mi az input, mit kell kiszámolnunk).
Adjon rá algoritmust. Elemezze az algoritmust.
-
Mit értünk egy T nem-determinisztikus
Turing-gép időigényén egy adott input esetén?
Mit értünk egy T nem-determinisztikus Turing-gép tárigényén egy adott input esetén?
Hogyan lesznek ebből bonyolultsági osztályok?
Definiálja az NL, NP, NPSPACE, NEXP, coNL,
coNP, coNPSPACE, coNEXP
osztályokat.
-
Ismertesse az oszd meg és uralkodj algoritmus tervezési elvet.
Ismertesse a szorzás alapkérdését
(mi az input, mit kell kiszámolnunk).
Ismertesse Karacuba algoritmusát. Elemezze az algoritmust.
-
Definiálja a Karp-redukció fogalmát.
Definiálja a NP-teljesség definícióját.
Definiálja a Boole-hálózat fogalmát-
Definiálja a HÁLÓZAT-SAT nyelvet.
Igazolja, hogy a HÁLÓZAT-SAT
NP-teljes.
-
Ismertesse a dinamikus programozási algoritmus tervezési elvet.
Ismertessen egy problémát, ahol ez az elv alkalmazható
(mi az input, mit kell kiszámolnunk).
Ismertessen egy dinamikus programozási
algoritmust erre a problémára. Elemezze az algoritmust.
-
Definiálja a (Karp-)redukció fogalmát.
Definiálja a P-teljesség definícióját.
Definiálja a Boole-hálózat fogalmát-
Definiálja a HÁLÓZAT-KIÉRTÉKELÉS nyelvet.
Igazolja, hogy a HÁLÓZAT-KIÉRTÉKELÉS
P-teljes.
-
Definiálja a folyam problémát (mi az input, mit kell
kiszámolnunk). Definiálja a javító út fogalmát.
Írja le az erre alapuló javítgatásos algoritmus sémáját.
Ford és Fulkerson hogyan keresett javító utat?
-
Definiálja a (Karp-)redukció fogalmát.
Definiálja az NL-teljesség definícióját.
Igazolja, hogy az IRÁNYÍTOTT-ELÉRHETŐSÉG
NL-teljes. Mi következik ebből?
-
Definiálja a folyam problémát (mi az input, mit kell
kiszámolnunk). Definiálja a javító út fogalmát.
Írja le az erre alapuló javítgatásos algoritmus sémáját.
Edmonds és Karp hogyan keresett javító utat?
Mondja ki az erre vonatkozó tételt.
-
Definiálja a (Karp-)redukció fogalmát.
Adjon egyszerű példákat.
Definiálja a teljesség fogalmát.
Definiálja az NL-teljes, P-teljes és NP-teljes
nyelv fogalmát.
-
Ciklizálhat-e a Ford-Fulkerson-algoritmus ha
az inputbeli számok racionálisak?
Ciklizálhat-e a Ford-Fulkerson-algoritmus ha
az inputbeli számok pontos valós aritmetikával kezeltek?
Mit mondhatunk a folyam problémáról, ha
az inputbeli számok egészek?
Indokolja válaszait.
-
Definiálja az IRÁNYÍTOTT-ELÉRHETŐSÉG nyelvet/problémát.
Mondjon valamit a bonyolultságáról? Több választ is adjon.
Vázolja Savitch algoritmusát.
-
Milyen problémák esetén
beszélhetünk amortizált analízisről? Mit értünk alatta?
Ismertesse a bináris számláló problémáját.
Elemezze amortizációs analízissel.
Mit értünk bankár szemlélet alatt?
Mit értünk fizikus szemlélet alatt?
-
Definiálja az univerzális Turing-gép fogalmát.
Definiálja a MEGÁLLÁS nyelvet.
Definiálja az eldönthető nyelvek osztályát.
Definiálja a felsorolható nyelvek osztályát.
Igazolja, hogy MEGÁLLÁS nem eldönthető.
-
Definiálja a min-kupac-fa és max-kupac-fa fogalmát.
Hogyan ábrázolhatjuk ezt, ha az alap gyökeres fa
bináris? Hogyan ábrázolhatjuk ezt, ha az alap
gyökeres fa fokai nem korlátosak? Definiálja
a Fibonacci-kupac fogalmát. Milyen "szolgáltatásokat"
lát el egy Fibonacci-kupac?
-
Definiálja a (Karp-)redukció fogalmát.
Igazolja, hogy a polinomiális és logtár
redukálhatóság is tranzitív fogalom.
-
Definiálja
a Fibonacci-kupac fogalmát. Milyen "szolgáltatásokat"
lát el egy Fibonacci-kupac? Hogyan implementáltuk
Kulcs-Cökkent(v, delta) szolgáltatást?
-
Ismertesse a Turing-gép fogalmát
(munka-ábécé, állapothalmaz, átmeneti-függvény,
konfiguráció, konfiguráció-update, futás).
Mikor mondjuk, hogy T Turing-gép kiszámol
egy f számítási problémát?
Hogy módosul a fogalom, ha döntési problémákat kezelünk?
-
Definiálja
a Fibonacci-kupac fogalmát. Milyen "szolgáltatásokat"
lát el egy Fibonacci-kupac? Hogyan implementáltuk
Min-Töröl szolgáltatást?
-
Mit értünk egy T Turing-gép időigényén
egy adott input esetén?
Mit értünk egy T Turing-gép tárigényén
egy adott input esetén?
Hogyan lesznek ebből bonyolultsági osztályok?
Definiálja az L, P, PSPACE, EXP osztályokat.
-
Szöveg = karaktersorozat. Mit értünk karakter alapú
kódoláson. Emlékszik-e az ASCII kódolás paramétereire?
Milyen hosszú (hány bites) egy n karakterből álló
szöveg ASCII kódja?
Mit értünk prefix kódoláson? Írja le a Huffman-algoritmust.
Milyen algoritmus tervezési elvet követ az algoritmus?
-
Mik az L, NL, P, NP, PSPACE, NPSPACE, EXP, NEXP
osztályok tartalmazási viszonyai? Igazolja válaszait.
-
Szöveg = karaktersorozat. Mit értünk karakter alapú
kódoláson. Emlékszik-e az ASCII kódolás paramétereire?
Milyen hosszú (hány bites) egy n karakterből álló
szöveg ASCII kódja?
Mit értünk szótár alapú kódoláson? Írja le a Lempel-Ziv-Welsh-algoritmust.
-
Ismertesse a nem-determinisztikus Turing-gép
fogalmát. Az előadáson ismertetett mindkét
változatot írja le.