Bevezetés a számításelméletbe 2
A tantárgyleírás hatályossága
| Tantárgy neve (magyarul, angolul) |
Bevezetés a számításelméletbe 2
Introduction to the Theory of Computing 2
|
||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Tantárgykód | BMEVISZAA01 | ||||||||||||
| Tantárgyjelleg | — | ||||||||||||
| Képzési szint | — | ||||||||||||
| Kurzustípusok és óraszámok (heti/féléves) |
|
||||||||||||
| Tanulmányi teljesítmény/értékelés típusa | vizsga | ||||||||||||
| Tantárgy kreditértéke | 4 | ||||||||||||
| Tantárgyfelelős |
DR. Szeszlér Dávid
beosztás: egyetemi docens
elérhetőség:
szeszler.david@vik.bme.hu
|
||||||||||||
| Tantárgyat gondozó oktatási szervezeti egység |
Számítástudományi és Információelméleti Tanszék
|
||||||||||||
| Kar | Villamosmérnöki és Informatikai Kar | ||||||||||||
| Tantárgy weboldala | http://cs.bme.hu/bsz2 | ||||||||||||
| Tantárgy elsődleges mintatantervi jellege | — | ||||||||||||
| Közvetlen előkövetelmények – Erős előkövetelmény | nincs | ||||||||||||
| Közvetlen előkövetelmények – Gyenge előkövetelmény | nincs | ||||||||||||
| Közvetlen előkövetelmények – Párhuzamos előkövetelmény | nincs | ||||||||||||
| Közvetlen előkövetelmények – Mérföldkő előkövetelmény | nincs | ||||||||||||
| Közvetlen előkövetelmények – Kizáró feltétel | nincs |
Célkitűzés
1) Kombinatorikai alapismeretek: permutációk, variációk, kombinációk ismétlés nélkül és ismétléssel. Összefüggések a binomiális együtthatók között, Pascal-háromszög, binomiális tétel.
2) Gráfelméleti alapfogalmak: gráf, egyszerű gráf, fokszám, élsorozat, út, kör, összefüggő gráf, összefüggő komponens, fa, feszítőfa. Az összefüggőség eldöntése, legrövidebb út keresése (élsúlyozatlan, irányítatlan gráfban): a szélességi bejárás (BFS).
3) Minimális összsúlyú feszítőfa keresése: a Kruskal algoritmus. Síkbarajzolható gráf fogalma, ekvivalencia a gömbre rajzolhatósággal, Euler-féle poliédertétel.
4) Reláció egyszerű síkgráf éleinek és csúcsainak a száma között. A K5 és K3,3 gráfok síkba nem rajzolhatósága, Kuratowski tétele. Síkgráf duálisa, megfelelések a csúcsok/élek/tartományok száma között, kör és vágás képe.
5) Euler-út és Euler kör fogalma, ezek létezésének szükséges és elégséges feltétele. Hamilton-út és Hamilton-kör fogalma. Szükséges feltételek ezek létezésére: a k pont törlése után keletkező komponensek maximális száma. Elégséges feltételek: Dirac és Ore tételei.
6) Páros gráf fogalma, azok karakterizációja páratlan körökkel. A kromatikus szám fogalma. Mohó színezés, felső becslés a kromatikus számra a maximális fokszám függvényében. Maximális klikkméret fogalma, reláció a kromatikus számmal, Mycielski-konstrukció.
7) Intervallumgráfok optimális színezése. Párosítás, lefogó ponthalmaz, független ponthalmaz, lefogó élhalmaz fogalmai. Reláció a maximális párosítás és a minimális lefogó ponthalmaz mérete között. Gallai tételei.
8) Maximális párosítás keresése páros gráfokban, a javító utas algoritmus, annak optimalitása. Kőnig tétele a maximális párosítás és a minimális lefogó ponthalmaz méretének egyenlőségéről. Tutte tétele.
9) Élkromatikus szám fogalma, reláció a maximális fokszámmal, Vizing tétele, Kőnig tétele páros gráfok optimális élszínezéséről. A maximális folyam feladata: hálózat, folyam és folyam értékének fogalma, a javító utas algoritmus maximális folyam keresésére.
10) Hálózat st-vágásának fogalma, annak kapacitása. Ford-Fulkerson tétel, Edmonds-Karp tétel. Egészértékűségi lemma. Az éldiszjunkt, irányított s-t utak problémája, Menger vonatkozó tétele.
11) Az éldiszjunkt, irányítatlan s-t utak problémája, a pontdiszjunkt s-t utak problémája irányított és irányítatlan esetben is, Menger vonatkozó tételei. Többszörös pont- és élösszefüggőség fogalmai, Menger vonatkozó tételei.
12) A legrövidebb út keresésének problémája pozitív élsúlyokkal irányított és irányítatlan gráfban, illetve valós élsúlyokkal irányított gráfban, Dijkstra, Ford és Floyd algoritmusai.
13) Mélységi
bejárás (DFS) irányítatlan és irányított gráfban, az irányított körök
felismerése. Aciklikus irányított gráfok, topologikus rendezés. Legrövidebb és leghosszab út keresése aciklikus irányított gráfban.
14) Ismétlés, összefoglalás, a tanult anyagrészek rendszerezett áttekintése. A szóbeli vizsgára vonatkozó aktuális vizsgatételsor és az egyes vizsgatételekkel kapcsolatos részletes elvárások ismertetése.
Tanulmányi eredmények
Ez a tantárgy a KKK rendeletben meghatározott, következő kompetenciák fejlesztését szolgálja:
Tudás
Nincsenek rögzített tanulási eredmények.
Képességek
Nincsenek rögzített tanulási eredmények.
Attitűd
Nincsenek rögzített tanulási eredmények.
Autonómia és felelősség
Nincsenek rögzített tanulási eredmények.
Oktatási módszertan
Tanulástámogató anyagok
Online források
A tantárgy teljesítéséhez ajánlott előzetes ismeretek
Általános szabályok
Teljesítményértékelési módszerek
Szorgalmi időszakban végzett teljesítményértékelések részletes leírása
Nincs megadva részletes értékelés.
Szorgalmi időszakban végzett teljesítményértékelések részaránya
Nincs megadva részarány.
Vizsgaidőszakban végzett teljesítményértékelések részletes leírása
Nincs megadva részletes értékelés.
Vizsgarészek részaránya
Nincs megadva részarány.
Érdemjegy megállapítása
Nincs megadva érdemjegy határ.
Jelenléti és részvételi követelmények
Nincs megadva jelenléti követelmény.
Javítás, ismétlés és pótlás különös szabályai
Nincs megadva.
Rövid leírás
Nincs megadva.
Részletes leírás
Ajánlott tantárgyak
Nincs megadva.
A tantárgy elvégzéséhez szükséges tanulmányi munka
Nincs megadva munkaidő bontás.
Tantárgykövetelmények hatályossága
Tantervi elhelyezés
Nincsenek rögzített tantervi elhelyezések ehhez a tárgyverzióhoz.