select, bubblesort so far

Author: YouniS Bensalah

img/BubbleSort.jpg

@@ -0,0 +1,397 @@
+%% LaTeX-Beamer template for KIT design
+%% by Erik Burger, Christian Hammer
+%% title picture by Klaus Krogmann
+%%
+%% version 2.1
+%%
+%% mostly compatible to KIT corporate design v2.0
+%% http://intranet.kit.edu/gestaltungsrichtlinien.php
+%%
+%% Problems, bugs and comments to
+%% [email protected]
+
+\documentclass[18pt]{beamer}
+
+%% SLIDE FORMAT
+
+% use 'beamerthemekit' for standard 4:3 ratio
+% for widescreen slides (16:9), use 'beamerthemekitwide'
+
+\usepackage{templates/beamerthemekit}
+% \usepackage{templates/beamerthemekitwide}
+
+\usepackage[utf8]{inputenc}
+\usepackage{hyperref}
+\usepackage{listings}
+\usepackage{color}
+\usepackage{xcolor}
+\usepackage{colortbl}
+\usepackage{array}
+%\usepackage{tikz}
+%\usetikzlibrary{calc,shapes.multipart,chains,arrows}
+\usepackage{amsmath}
+\usepackage{amssymb}
+\usepackage{mathrsfs}
+
+\definecolor{lime}{HTML}{8FFF53}
+\definecolor{darkgrey}{HTML}{5A5A5A}
+\definecolor{awesome}{HTML}{FF2252}
+\definecolor{lightgreen}{HTML}{E0FF98}
+
+\newcommand{\quotes}[1]{``#1''}
+
+%% TITLE PICTURE
+
+% if a custom picture is to be used on the title page, copy it into the 'logos'
+% directory, in the line below, replace 'mypicture' with the
+% filename (without extension) and uncomment the following line
+% (picture proportions: 63 : 20 for standard, 169 : 40 for wide
+% *.eps format if you use latex+dvips+ps2pdf,
+% *.jpg/*.png/*.pdf if you use pdflatex)
+
+\titleimage{greendrop}
+
+%% TITLE LOGO
+
+% for a custom logo on the front page, copy your file into the 'logos'
+% directory, insert the filename in the line below and uncomment it
+
+%\titlelogo{mylogo}
+
+% (*.eps format if you use latex+dvips+ps2pdf,
+% *.jpg/*.png/*.pdf if you use pdflatex)
+
+%% TikZ INTEGRATION
+
+% use these packages for PCM symbols and UML classes
+% \usepackage{templates/tikzkit}
+% \usepackage{templates/tikzuml}
+
+% the presentation starts here
+
+\title[Suchen, Sortieren, Parsen]{Programmieren:\\ Suchen, Sortieren, Parsen}
+\subtitle{Tutorium 30}
+\author{YouniS Bensalah}
+\date{January 22, 2016}
+
+\institute{Chair for Software Design and Quality}
+
+% Bibliography
+
+\usepackage[citestyle=authoryear,bibstyle=numeric,hyperref,backend=biber]{biblatex}
+\addbibresource{templates/example.bib}
+\bibhang1em
+
+\begin{document}
+
+% change the following line to "ngerman" for German style date and logos
+\selectlanguage{english}
+
+%title page
+\begin{frame}
+\titlepage
+\end{frame}
+
+%table of contents
+\begin{frame}{Heute}
+\tableofcontents
+\end{frame}
+
+\section{Organisatorisches}
+
+\begin{frame}{Organisatorisches}
+    \begin{itemize}
+        \item Bewertung Programmieren
+        \begin{itemize}
+            \item Der Übungsschein muss bestanden werden, um zu den Abschlussaufgaben zugelassen zu werden.
+            \item Der Übungsschein geht jedoch \textbf{nicht} in die Note mit ein.
+            \item Die Note wird einzig durch das Abschneiden in den Abschlussaufgaben gebildet.
+        \end{itemize}
+        \vspace{.3in}
+        \item Anmeldung Übungsschein und Abschlussaufgabe
+        \begin{itemize}
+            \item Es kann sein, dass es damit zurzeit Probleme gibt.
+            \item \textit{Keep calm and retry later.}
+        \end{itemize}
+    \end{itemize}
+\end{frame}
+
+\section{Suchen}
+
+\begin{frame}{Suchen}
+    \center
+    \Huge{Suchen}
+\end{frame}
+
+\begin{frame}{Suchen}
+    \begin{block}{}
+        \textbf{Problem:}\\
+        \textit{\quotes{Wie finde ich ein bestimmtes Element in einer Liste ?}}
+    \end{block}
+    \vspace{.2in}
+    \begin{center}
+        \begin{tabular}{|c|c|c|c|c|c|c|c|}
+            \hline
+            4 & 2 & 3 & 9 & 7 & 13 & 6 & 10 \\
+            \hline
+        \end{tabular}
+    \end{center}
+\end{frame}
+
+\subsection{Lineare Suche}
+
+\begin{frame}{Lineare Suche}
+    \begin{itemize}
+        \item Erster (naiver) Ansatz: \textbf{Lineare Suche}
+        \item Idee: Ein Element nach dem anderen anschauen und vergleichen.
+    \end{itemize}
+\end{frame}
+
+\begin{frame}[fragile]{Lineare Suche: Java-Code}
+    \begin{exampleblock}{}
+        \begin{lstlisting}[language=Java,basicstyle=\scriptsize]
+int linearSearch(int needle, int[] haystack) {
+    for (int i = 0; i < haystack.length; i++) {
+        if (haystack[i] == needle) {
+            return i;
+        }
+    }
+    return -1;
+}
+        \end{lstlisting}
+
+    \end{exampleblock}
+
+\end{frame}
+
+\begin{frame}{Lineare Suche}
+    \begin{itemize}
+        \item Laufzeit: $\mathcal{O}(n)$
+        \item Für beliebige Listen geht es nicht wirklich besser.
+    \end{itemize}
+\end{frame}
+
+\subsection{Binäre Suche}
+
+\begin{frame}{Rätsel}
+    \small
+    Es wurde ein neuer Info-Bau an der Uni errichtet. Das neue Gebäude besitzt ganze 256 Stockwerke.
+    Die Informatiker sind zunächst begeistert, doch schon bald gibt es ein Problem:\\
+    Da bekanntlich alle Informatiker Keller gewohnt sind, können sie die Gefahr von offenen Fenstern nicht einschätzen und fallen gelegentlich hinaus.\\
+    Daraufhin sollten zunächst alle Fenster des Gebäudes verriegeln werden, doch man hat festgestellt, dass einige Informatiker den Sturz munter überstanden haben.\\
+    Nun geht man davon aus, dass es ein Stockwerk $n$ gibt, ab dem die Fenster keine Gefahr mehr darstellen. Zu diesem Zweck sollen nun Tests durchgeführt werden,
+    bei denen man jeweils einen Informatiker aus dem Fenster springen lässt und beobachtet, ob der Sturz munter überstanden wurde.
+    Da die Informatiker aber lieber die Anzahl der Tests als die Anzahl der unglücklichen Landungen minimieren wollen, kommt eine lineare Suche (Stockwert 1, Stockwerk 2, \dots) nicht in Frage.\\
+    \vspace{.2in}
+    Wieviele \quotes{Testfälle} braucht man im ungünstigsten Fall ?
+\end{frame}
+
+\begin{frame}{Lösung}
+    \begin{block}{}
+        $log_2(256) = log_2(2^8) = 8$
+    \end{block}
+    \pause
+    \vspace{.4in}
+    \textit{\dots Aber warum ?}
+\end{frame}
+
+
+\begin{frame}{Binäre Suche}
+    \begin{itemize}
+        \item Ansatz: Suche auf einer vorsortierten Liste.
+        \item Idee: Teile die Liste in zwei Hälften und entscheide, in welcher der beiden Teillisten das gesuchte Element liegt und verwerfe die andere.\\
+        Dann wiederhole den Vorgang auf der übrigen Liste.
+    \end{itemize}
+\end{frame}
+
+\begin{frame}[fragile]{Binäre Suche: Java-Code}
+    \begin{exampleblock}{}
+        \begin{lstlisting}[language=Java,basicstyle=\scriptsize]
+int binarySearch(int needle, int[] haystack, int from, int to) {
+    if (to > from) {
+        int mid = (from + to) / 2;
+        if (needle < haystack[mid]) {
+            return search(needle, haystack, from, mid - 1);
+        } else if (needle > haystack[mid]) {
+            return search(needle, haystack, mid + 1, to);
+        } else {
+            return mid;
+        }
+    }
+    return -1;
+}
+        \end{lstlisting}
+    \end{exampleblock}
+\end{frame}
+
+\begin{frame}{Binäre Suche: Beispiel}
+    Suche: \textbf{\alert{8}}
+    \begin{center}
+        \begin{tabular}{|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|}
+            \hline
+            \cellcolor{lightgreen}{3} & \cellcolor{lightgreen}{4} & \cellcolor{lightgreen}{4} & \cellcolor{lightgreen}{5} & \cellcolor{lightgreen}{6} & \cellcolor{lightgreen}{7} & \cellcolor{lightgreen}{8} & \cellcolor{lightgreen}{10} & \cellcolor{lightgreen}{11} & \cellcolor{lightgreen}{14} & \cellcolor{lightgreen}{17} & \cellcolor{lightgreen}{22} & \cellcolor{lightgreen}{24} & \cellcolor{lightgreen}{29} & \cellcolor{lightgreen}{32} & \cellcolor{lightgreen}{42} \\
+            \hline
+        \end{tabular}
+        \pause
+        \begin{tabular}{|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|}
+            \hline
+            \cellcolor{lightgreen}{3} & \cellcolor{lightgreen}{4} & \cellcolor{lightgreen}{4} & \cellcolor{lightgreen}{5} & \cellcolor{lightgreen}{6} & \cellcolor{lightgreen}{7} & \cellcolor{lightgreen}{8} & \cellcolor{lightgreen}{10} & \cellcolor{lime}{11} & \cellcolor{darkgrey}{14} & \cellcolor{darkgrey}{17} & \cellcolor{darkgrey}{22} & \cellcolor{darkgrey}{24} & \cellcolor{darkgrey}{29} & \cellcolor{darkgrey}{32} & \cellcolor{darkgrey}{42} \\
+            \hline
+        \end{tabular}
+        \pause
+        \begin{tabular}{|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|}
+            \hline
+            \cellcolor{darkgrey}{3} & \cellcolor{darkgrey}{4} & \cellcolor{darkgrey}{4} & \cellcolor{lime}{5} & \cellcolor{lightgreen}{6} & \cellcolor{lightgreen}{7} & \cellcolor{lightgreen}{8} & \cellcolor{lightgreen}{10} & \cellcolor{darkgrey}{11} & \cellcolor{darkgrey}{14} & \cellcolor{darkgrey}{17} & \cellcolor{darkgrey}{22} & \cellcolor{darkgrey}{24} & \cellcolor{darkgrey}{29} & \cellcolor{darkgrey}{32} & \cellcolor{darkgrey}{42} \\
+            \hline
+        \end{tabular}
+        \pause
+        \begin{tabular}{|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|}
+            \hline
+            \cellcolor{darkgrey}{3} & \cellcolor{darkgrey}{4} & \cellcolor{darkgrey}{4} & \cellcolor{darkgrey}{5} & \cellcolor{darkgrey}{6} & \cellcolor{lime}{7} & \cellcolor{lightgreen}{8} & \cellcolor{lightgreen}{10} & \cellcolor{darkgrey}{11} & \cellcolor{darkgrey}{14} & \cellcolor{darkgrey}{17} & \cellcolor{darkgrey}{22} & \cellcolor{darkgrey}{24} & \cellcolor{darkgrey}{29} & \cellcolor{darkgrey}{32} & \cellcolor{darkgrey}{42} \\
+            \hline
+        \end{tabular}
+        \pause
+        \begin{tabular}{|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|}
+            \hline
+            \cellcolor{darkgrey}{3} & \cellcolor{darkgrey}{4} & \cellcolor{darkgrey}{4} & \cellcolor{darkgrey}{5} & \cellcolor{darkgrey}{6} & \cellcolor{darkgrey}{7} & \cellcolor{lime}{8} & \cellcolor{lightgreen}{10} & \cellcolor{darkgrey}{11} & \cellcolor{darkgrey}{14} & \cellcolor{darkgrey}{17} & \cellcolor{darkgrey}{22} & \cellcolor{darkgrey}{24} & \cellcolor{darkgrey}{29} & \cellcolor{darkgrey}{32} & \cellcolor{darkgrey}{42} \\
+            \hline
+        \end{tabular}
+        \pause
+        \begin{tabular}{|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|}
+            \hline
+            \cellcolor{darkgrey}{3} & \cellcolor{darkgrey}{4} & \cellcolor{darkgrey}{4} & \cellcolor{darkgrey}{5} & \cellcolor{darkgrey}{6} & \cellcolor{darkgrey}{7} & \cellcolor{awesome}{8} & \cellcolor{darkgrey}{10} & \cellcolor{darkgrey}{11} & \cellcolor{darkgrey}{14} & \cellcolor{darkgrey}{17} & \cellcolor{darkgrey}{22} & \cellcolor{darkgrey}{24} & \cellcolor{darkgrey}{29} & \cellcolor{darkgrey}{32} & \cellcolor{darkgrey}{42} \\
+            \hline
+        \end{tabular}
+    \end{center}
+\end{frame}
+
+
+\begin{frame}{Binäre Suche}
+    \begin{itemize}
+        \item Laufzeit: $\mathcal{O}(log(n))$
+        \item Die Liste muss \textbf{sortiert} sein.
+    \end{itemize}
+\end{frame}
+
+\section{Sortieren}
+
+\begin{frame}{Sortieren}
+    \center
+    \Huge{Sortieren}
+\end{frame}
+
+\begin{frame}{Sortieren}
+    \begin{block}{}
+        \textbf{Problem:}\\
+        \textit{\quotes{Wie sortiere ich eine gegebene Liste ?}}
+    \end{block}
+    \vspace{.2in}
+    \begin{center}
+        \begin{tabular}{|c|c|c|c|c|c|c|c|}
+            \hline
+            4 & 2 & 3 & 9 & 7 & 13 & 6 & 10 \\
+            \hline
+        \end{tabular}
+    \end{center}
+\end{frame}
+
+\subsection{Bubble Sort}
+
+\begin{frame}{Bubble Sort}
+    \begin{itemize}
+        \item Ansatz: Vertausche zwei unsortierte benachbarte Elemente, solange bis die Liste sortiert ist.
+    \end{itemize}
+    \vspace{.2in}
+    \begin{figure}
+        \includegraphics[scale=.5]{img/BubbleSort.jpg}
+    \end{figure}
+\end{frame}
+
+\begin{frame}[fragile]{Bubble Sort: Java-Code}
+    \begin{exampleblock}{}
+        \begin{lstlisting}[language=Java,basicstyle=\scriptsize]
+void bubbleSort(int[] list) {
+    int swap;
+    for (int i = 1; i < list.length; i++) {
+        for (int j = i; j > 0; j--) {
+            if (list[j] < list[j - 1]) {
+                swap = list[j];
+                list[j] = list[j - 1];
+                list[j - 1] = swap;
+            }
+        }
+    }
+}
+        \end{lstlisting}
+    \end{exampleblock}
+\end{frame}
+
+\subsection{Selection Sort}
+
+\begin{frame}{Selection Sort}
+    body
+\end{frame}
+
+\subsection{Insertion Sort}
+
+\begin{frame}{Insertion Sort}
+    body
+\end{frame}
+
+\subsection{Merge Sort}
+
+\begin{frame}{Merge Sort}
+    body
+\end{frame}
+
+\section{Parsen}
+
+\begin{frame}{Parsen}
+    \center
+    \Huge{Parsen}
+\end{frame}
+
+\begin{frame}{Parsen}
+    body
+\end{frame}
+
+\subsection{Formale Grammatiken}
+
+\begin{frame}{Formale Grammatiken}
+    body
+\end{frame}
+
+\subsection{Top-down Parsing}
+
+\begin{frame}{Top-down Parsing}
+    body
+\end{frame}
+
+\subsubsection{LL(1)-Parser}
+
+\begin{frame}{LL(1)-Parser}
+    body
+\end{frame}
+
+\appendix
+\beginbackup
+
+\begin{frame}{Fragen ?}
+    \begin{figure}
+        \includegraphics[scale=.5]{img/formulas.png}
+    \end{figure}
+\end{frame}
+
+\begin{frame}{Stack Sort}
+    \url{https://gkoberger.github.io/stacksort}
+\end{frame}
+
+\begin{frame}{Bis nächste Woche !}
+    \begin{figure}
+        \includegraphics[scale=.3]{img/ineffective_sorts.png}
+    \end{figure}
+\end{frame}
+
+\backupend
+
+\end{document}