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Theoretische Informatik III

Prüfung

Die Prüfungsergebnisse wurden versandt. Den Notenschlüssel finden Sie hier und die Prüfung hier.

Es kann zu kurzfristigen Raumänderungen kommen. Bitte überprüfen Sie am Prüfungstag über Campus Ihren Prüfungsraum.

Vorlesung

Manfred Kufleitner

Termine

Zeit Raum Termine
Do 17:30-19:00 MS Teams wöchentlich, erster Termin 5.11.
Mi 17:30-19:00 MS Teams 14-tägig, erster Termin 11.11., nach den Ferien 13.01.

Insgesamt 19 Termine.

Inhalt

Der erste Teil der Vorlesung (ca. 10 Doppelstunden) orientiert sich an dem Buch ALGORITHMIK von Uwe Schöning (Spektrum Lehrbuch).

Danach gibt es einen zweiten Teil (ca. 9 Doppelstunden), in dem das Thema Diskrete Strukturen behandelt wird. Für diesen Teil dient als Grundlage das Buch ELEMENTE DER DISKRETEN MATHEMATIK von Diekert, Kufleitner, Rosenberger.

Folien

Einheit Datum Inhalt
00 & 01 05.11. Vorstellung, Algorithmen, Analyse, Rekursion
02 & 03 11.11. Divide & Conquer, Dynamisches Programmieren
04 & 05 12.11. Backtracking, Greedy-Algorithmen
07 19.11. Master-Theoreme
08 & 09 25.11. Quicksort, Heapsort
10 & 11 26.11. Bottom-up Heapsort, ultimatives Heapsort, Medianberechnung
12 & 13 03.12. Quickselect, Dijkstra-Algorithmus
14 & 15 09.12. TSP mit Dynamischem Programmieren, String Matching nach Rabin und Karp
16 & 17 10.12. String Matching mit endlichen Automaten, Knuth-Morris-Pratt Algorithmus
06 & 18 17.12. Randomisierung, Einführung in diskrete Strukturen
19 & 20 07.01. Euklidischer Algorithmus, modulare Arithmetik
21 & 22 13.01. Chinesischer Restsatz, Fermat-Test, schnelle Exponentiation
23 & 24 14.01. Graphen, Eulerkreise, planare Graphen
25 & 26 21.01. RSA-Verfahren, Eulers phi-Funktion
27 & 28 27.01. Fibonacci-Zahlen, Wdh., Wachstum Fakultät und Binomialkoeffizienten
29 & 30 28.01. Wachstum kgV, Primzahldichte, Wdh.
31 & 32 04.02. Diskrete Wahrscheinlichkeitsrechnung, Binomialkoeffizienten, Partitionszahlen
33 & 34 10.02. Catalan-Zahlen, Satz von Ramsey n=3
35 & 36 11.02. Satz von Ramsey n=4, allgemein

Prüfungsvorbereitung

Vom 22.02. bis zum 24.02. finden Prüfungsvorbereitungskurse statt. Die genauen Termine sind:

  • Mo., 22.02. 11:00 – 13:00 (M. Kotowsky)
  • Mo., 22.02. 14:00 – 16:00 (M. Kotowsky)
  • Di., 23.02. 11:00 – 13:00 (F. Stober)
  • Di., 23.02. 14:00 – 16:00 (S. Lenk)
  • Mi., 24.02. 11:00 – 13:00 (P. Strohbeck)
  • Mi., 24.02. 11:00 – 13:00 (S. Lenk)
  • Mi., 24.02. 14:00 – 16:00 (P. Strohbeck)
  • Mi., 24.02. 14:00 – 16:00 (F. Stober)

Beachten Sie bitte, dass der Besuch eines der Prüfungsvorbereitungskurse keinesfalls eine eigene Vorbereitung ersetzen kann! Tatsächlich sollten Sie den Stoff bereits selbständig im Vorfeld wiederholt haben.

Die Anmeldung erfolgt bis zum Mo., den 15.02., über die Veranstaltung “Ergänzungen zu Theoretische Informatik III” im Campus (ggf. müssen Sie sich vorher aus der Standardgruppe abmelden).

Übungen

Jan Philipp Wächter

Termine

Beachten Sie bitte insbesondere die Termine vor und nach den Weihnachtsferien.

Gruppe Tutor Zeit Blatt 1 Blatt 2 Blatt 3 Blatt 4 Blatt 5
A 1 P. Strohbeck Di. 11:30 – 13:00 17.11. 01.12. 15.12. 19.01. 02.02.
A 2 F. Stober Di. 14:00 – 15:30 17.11. 01.12. 15.12. 19.01. 02.02.
A 3 N. Schmid Di. 14:00 – 15:30 17.11. 01.12. 15.12. 19.01. 02.02.
A 4 B. Ariguib Di. 15:45 – 17:15 17.11. 01.12. 15.12. 19.01. 02.02.
A 5 M. Kotowsky Di. 15:45 – 17:15 17.11. 01.12. 15.12. 19.01. 02.02.
A 6 S. Lenk Mi. 11:30 – 13:00 18.11. 02.12. 16.12. 20.01. 03.02.
A 7 F. Mundinger Mi. 14:00 – 15:30 18.11. 02.12. 16.12. 20.01. 03.02.
A 8 P. Walter Mi. 15:45 – 17:15 18.11. 02.12. 16.12. 20.01. 03.02.
A 9 P. Kischkat Do. 14:00 – 15:30 19.11. 03.12. 17.12. 21.01. 04.02.
Gruppe Tutor Zeit Blatt 1 Blatt 2 Blatt 3 Blatt 4 Blatt 5
B 1 P. Strohbeck Di. 11:30 – 13:00 24.11. 08.12. 12.01. 26.01. 09.02.
B 2 F. Stober Di. 14:00 – 15:30 24.11. 08.12. 12.01. 26.01. 09.02.
B 3 N. Schmid Di. 14:00 – 15:30 24.11. 08.12. 12.01. 26.01. 09.02.
B 4 B. Ariguib Di. 15:45 – 17:15 24.11. 08.12. 12.01. 26.01. 09.02.
B 5 M. Kotowsky Di. 15:45 – 17:15 24.11. 08.12. 12.01. 26.01. 09.02.
B 6 S. Lenk Mi. 11:30 – 13:00 25.11. 09.12. 13.01. 27.01. 10.02.
B 7 F. Mundinger Mi. 14:00 – 15:30 25.11. 09.12. * 27.01. 10.02.
B 8 J.Ph. Wächter Mi. 15:45 – 17:15 25.11. 09.12. 13.01. 27.01. 10.02.
B 9 P. Kischkat Do. 14:00 – 15:30 26.11. 10.12. 14.01. 28.01. 11.02.

* Übungsgruppe B7 findet statt am 13.01. am 17.12. um 15:45 Uhr statt!

Blätter

Beachten Sie bitte, dass es aufgrund des wegen Corona verkürzten Semesters nur 5 Blätter geben wird.

Anmeldung und Ablauf

  • Die Anmeldung zu den Übungen erfolgt über Campus.
  • Der Anmeldezeitraum beginnt am 2. November (Vorlesungsbeginn) um 13:00 Uhr und endet am Donnerstag, den 11. November um 23:59:59 Uhr.
  • Wenn bereits alle Übungen belegt sind, melden Sie sich für die Warteliste einer Übung mit möglichst kurzer Warteliste an.
  • Die Übungen finden online über WebEx (oder in Absprache mit Ihrem Tutor über ein anderes Tool) statt. Den Link für Ihre jeweilige Übungsgruppe finden Sie im ILIAS.
  • Die Abgaben erfolgen über ILIAS. Bitte beachten Sie dabei unbedingt die Hinweise zur Form am Ende von Blatt 1.
  • Mehr Informationen zum Ablauf der Übungen finden Sie am Ende von Blatt 1.

Scheinkriterien

Zur Teilnahme an der Modulprüfung Theoretische Informatik III benötigen Sie einen Übungsschein. Einen Übungsschein erhält, wer mindestens 50% aller erreichbaren Punkte in den schriftlichen Abgaben erreicht und sich aktiv an den Übungen beteiligt hat (siehe Ende von Blatt 1).

Die Schein-Ergebnisse wurden inzwischen per E-Mail verschickt.

Literatur

Algorithmen:

  • Uwe Schöning: Algorithmik. Springer Spektrum, 2001.
  • Vorlesungsskript zur Diplomvorlesung Entwurf und Analyse von Algorithmen

Diskrete Strukturen:

  • Volker Diekert, Manfred Kufleitner, Gerhard Rosenberger: Elemente der Diskreten Mathematik. Walter de Gruyter, 2013.

News

[Jun’23] The paper “Parallel algorithms for power circuits and the word problem of the Baumslag group” by Caroline Mattes and Armin Weiß has been accepted at Computational Complexity.

[Oct’22] The paper “Lower Bounds for Sorting 16, 17, and 18 Elements” by Florian Stober and Armin Weiß has been accepted at ALENEX 2023.

[Sep’22] The paper “Conelikes and Ranker Comparisons” by Viktor Henriksson and Manfred Kufleitner has been accepted at LATIN 2022.

[Sep’22] The paper “Improved Parallel Algorithms for Generalized Baumslag Groups” by Caroline Mattes and Armin Weiß has been accepted at LATIN 2022.

[Apr’22] The paper “Reachability Games and Parity Games” by Volker Diekert and Manfred Kufleitner has been accepted at ICTAC 2022.

[Apr’22] The paper “Satisfiability Problems for Finite Groups” by Pawel M. Idziak, Piotr Kawalek, Jacek Krzaczkowski and Armin Weiß has been accepted at ICALP 2022.

[Mar’22] The paper “The Power Word Problem in Graph Products” by Florian Stober and Armin Weiß was accepted at DLT 2022.

[Nov’20] Volker Diekert is Partner Investigator in the Australian ARC grant “Geodetic groups: foundational problems in algebra and computer science” at University of Technology Sydney.

[Apr’20] The paper “Groups with ALOGTIME-hard word problems and PSPACE-complete circuit value problems” by Laurent Bartholdi, Michael Figelius, Markus Lohrey and Armin Weiß has been accepted at CCC 2020.

[Apr’20] The paper “Hardness of equations over finite solvable groups under the exponential time hypothesis” by Armin Weiß has been accepted at ICALP 2020.

[Dec’19] The paper “An Automaton Group with PSPACE-Complete Word Problem” by Jan Philipp Wächter and Armin Weiß has been accepted at STACS 2020.

[Nov’19] Carlos Camino was awarded the stuvus Special Prize for exceptional commitment in teaching.

[Jun’19] The paper “The power word problem” by Markus Lohrey and Armin Weiß has been accepted at MFCS 2019.

[May’19] The paper “On the Average Case of MergeInsertion” by Florian Stober and Armin Weiß has been accepted at IWOCA 2019.

[Oct’18] The paper “Worst-Case Efficient Sorting with QuickMergesort” by Stefan Edelkamp and Armin Weiß has been accepted at ALENEX 2019.

[Jun’18] At CCC 2018, Lukas Fleischer received a Best Student Paper Award for his submission “On the Complexity of the Cayley Semigroup Membership Problem”.

[Jun’18] The paper “Testing Simon’s congruence” by Lukas Fleischer and Manfred Kufleitner was accepted at MFCS 2018.

[Jun’18] The paper “The Intersection Problem for Finite Semigroups” by Lukas Fleischer was accepted at DLT 2018.

[Apr’18] The paper “The isomorphism problem for finite extensions of free groups is in PSPACE” by Géraud Sénizergues and Armin Weiß was accepted at ICALP 2018.

[Apr’18] The paper “On the Complexity of the Cayley Semigroup Membership Problem” by Lukas Fleischer was accepted at CCC 2018.

[Jan’18] On March 24-29, 2019 Volker Diekert, Markus Lohrey, Olga Kharlampovich and Alexei Miasnikov will organize the Schloss Dagstuhl Seminar “Algorithmic Problems in Group Theory”.

[Dec’17] The paper “The Intersection Problem for Finite Monoids” by Lukas Fleischer and Manfred Kufleitner was accepted at STACS 2018.

[Jun’17] At the 12th International Computer Science Symposium in Russia (CSR), Lukas Fleischer and Manfred Kufleitner received a Best Paper Award for their publication “Green’s Relations in Finite Transformation Semigroups”, and Armin Weiss received a Best Paper Award for “The conjugacy problem in free solvable groups and wreath product of abelian groups is in $\text{TC}^0$ \text{TC}^0 “ which is joint work with Alexei Miasnikov and Svetla Vassileva.