David Kopec

Algorithmen in Python

Das Buch zum Programmieren trainieren. 32 Klassiker der Informatik, von Damenproblem bis Neuronale Netze. 23,2 cm / 17,7 cm / 1,9 cm ( B/H/T )
EAN 9783836277471
29,90 €
inkl. MwSt.
292 Seiten
Juni 2020
Rheinwerk Verlag GmbH

Algorithmen gehören zum Rüstzeug guter Entwickler. In diesem Buch lernen Sie eine große Menge problemlösender Techniken kennen und erfahren, wie Sie diese in Anwendungen implementieren. Die Spannbreite reicht von einfachen Algorithmen zur Verschlüsselung und für die Suche bis hin zu genetischen Algorithmen, k-Means-Algorithmen und neuronalen Netzen. Unter den zu lösenden Aufgaben finden Sie sowohl Informatik-Klassiker wie das Damenproblem und das Flussüberquerungsrätsel als auch neue Aufgaben. Selbst wenn Ihnen einiges bekannt vorkommen wird, werden Sie am Ende sagen: "Ach so macht man das!" Dass Python hier die Sprache der Wahl ist, schließt niemanden aus. Von diesem Programmiertraining profitieren Sie auch dann, wenn Sie sonst eher in Java, C++ oder einer anderen Sprache programmieren. Die gekonnte Auswahl der Beispiele und der flotte Schreibstil sorgen dafür, dass das Ganze nicht nur lehrreich, sondern auch unterhaltsam ist. Aus dem Inhalt: - Die Fibonacci-Folge, einfache Komprimierung, unknackbare Verschlüsselung, Pi berechnen - DNS durchsuchen, Wege durchs Labyrinth, Flussüberquerungsrätsel - Damenproblem, Vier-Farben-Satz, Wortsuchrätsel - grafische Algorithmen - genetische Algorithmen - k-Means-Algorithmen - einfache neuronale Netze - Tic-tac-toe, Vier gewinnt - Das Rucksackproblem, Das Problem des Handlungsreisenden - und außerdem: zahlreiche Code-Beispiele in Python, Hinweise zum Einsatz der Algorithmen, Übungen und Tipps für die Programmier-Praxis

David Kopec ist Hochschuldozent für Informatik und Innovation am Champlain College in Burlington, Vermont. Er ist der Autor von "Dart for Absolute Beginners" (Apress, 2014) und "Classic Computer Science Problems in Swift" (Manning, 2018).


Vorwort ... 13
Einleitung ... 17
1. Kleine Aufgaben ... 25
1.1 ... Die Fibonacci-Folge ... 25
1.2 ... Triviale Komprimierung ... 32
1.3 ... Unknackbare Verschlüsselung ... 38
1.4 ... Pi berechnen ... 41
1.5 ... Die Türme von Hanoi ... 43
1.6 ... Anwendungen im Alltag ... 47
1.7 ... Übungsaufgaben ... 48
2. Suchaufgaben ... 49
2.1 ... DNA-Suche ... 49
2.2 ... Labyrinthe lösen ... 57
2.3 ... Missionare und Kannibalen ... 77
2.4 ... Anwendungen im Alltag ... 82
2.5 ... Übungsaufgaben ... 83
3. Bedingungserfüllungsprobleme ... 85
3.1 ... Ein Framework für Bedingungserfüllungsprobleme schreiben ... 86
3.2 ... Die Landkarte Australiens einfärben ... 91
3.3 ... Das Acht-Damen-Problem ... 94
3.4 ... Wortsuche ... 97
3.5 ... SEND+MORE=MONEY ... 101
3.6 ... Leiterplatten-Layout ... 103
3.7 ... Anwendungen im Alltag ... 104
3.8 ... Übungsaufgaben ... 105
4. Graphenprobleme ... 107
4.1 ... Eine Landkarte als Graph ... 107
4.2 ... Ein Framework für Graphen schreiben ... 110
4.3 ... Den kürzesten Pfad finden ... 116
4.4 ... Die Kosten für den Aufbau des Netzwerks minimieren ... 119
4.5 ... Den kürzesten Pfad in einem gewichteten Graphen finden ... 132
4.6 ... Anwendungen im Alltag ... 138
4.7 ... Übungsaufgaben ... 139
5. Genetische Algorithmen ... 141
5.1 ... Biologischer Hintergrund ... 141
5.2 ... Ein generischer genetischer Algorithmus ... 143
5.3 ... Ein naiver Test ... 151
5.4 ... Wiedersehen mit SEND+MORE=MONEY ... 154
5.5 ... Listenkomprimierung optimieren ... 158
5.6 ... Kritik an genetischen Algorithmen ... 160
5.7 ... Anwendungen im Alltag ... 162
5.8 ... Übungsaufgaben ... 163
6. k-Means-Clustering ... 165
6.1 ... Vorbereitungen ... 165
6.2 ... Der k-Means-Clustering-Algorithmus ... 168
6.3 ... Gouverneure nach Alter und Längengrad clustern ... 174
6.4 ... Michael-Jackson-Alben nach Länge clustern ... 179
6.5 ... K-Means-Clustering-Probleme und -Erweiterungen ... 181
6.6 ... Anwendungen im Alltag ... 182
6.7 ... Übungsaufgaben ... 183
7. Einfache neuronale Netzwerke ... 185
7.1 ... Biologische Grundlagen? ... 186
7.2 ... Künstliche neuronale Netzwerke ... 187
7.3 ... Vorbereitungen ... 195
7.4 ... Das Netzwerk aufbauen ... 197
7.5 ... Klassifikationsprobleme ... 204
7.6 ... Neuronale Netzwerke beschleunigen ... 213
7.7 ... Probleme und Erweiterungen neuronaler Netzwerke ... 214
7.8 ... Anwendungen im Alltag ... 215
7.9 ... Übungsaufgaben ... 217
8. Adversarial Search ... 219
8.1 ... Grundkomponenten von Brettspielen ... 219
8.2 ... Tic Tac Toe ... 221
8.3 ... Vier gewinnt ... 231
8.4 ... Minimax-Verbesserungen über die Alpha-Beta-Suche hinaus ... 240
8.5 ... Anwendungen im Alltag ... 242
8.6 ... Übungsaufgaben ... 243
9. Sonstige Aufgaben ... 245
9.1 ... Das Rucksackproblem ... 245
9.2 ... Das Problem des Handlungsreisenden ... 251
9.3 ... Merkhilfen für Telefonnummern ... 257
9.4 ... Anwendungen im Alltag ... 260
9.5 ... Übungsaufgaben ... 261
Anhang ... 263
A ... Glossar ... 265
B ... Weitere Ressourcen ... 271
C ... Eine kurze Einführung in Type-Hints ... 277
Index ... 285

Das könnte Sie auch interessieren

Sofort lieferbar
€ 18,00
Sofort lieferbar
€ 4,95
Frank-Michael Becker
Formelsammlung bis zum Abitur - Mathematik ...
Buch (Softcover)
Sofort lieferbar
€ 16,99
Chris Methmann
Bad Food
Buch (Hardcover)
Sofort lieferbar
€ 23,00
Asma Mhalla
Cyberpunk
Buch (Softcover)
Sofort lieferbar
€ 16,00
Gizem Çelik
More than Gossip
Buch (Softcover)
Lieferbar innerhalb von 1-2 Wochen
€ 18,00
Sofort lieferbar
€ 19,90
Roberto Simanowski
Sprachmaschinen
Buch (Softcover)
Sofort lieferbar
€ 23,00
Kim Beck
Basiskurs Medienbildung.Gesamtkurs
Buch (Softcover)
Sofort lieferbar
€ 9,00
Marc-Uwe Kling
Der Tag, an dem die Oma das Internet kaputt...
Buch (Hardcover)
Sofort lieferbar
€ 12,00
James Marriott
Das Ende des Lesens
Buch (Hardcover)
Sofort lieferbar
€ 20,00
Philipp Jessen
Shitfluencer
Buch (Softcover)
Sofort lieferbar
€ 18,00
Sofort lieferbar
€ 8,50
Katharina Zweig
Weiß die KI, dass sie nichts weiß?
Buch (Softcover)
Sofort lieferbar
€ 20,00
Ursula Poznanski
Erebos 2
Buch (Hardcover)
Sofort lieferbar
€ 19,95
Thomas Hillers
Die Social-Media-Sprechstunde. Was unsere K...
Buch (Softcover)
Sofort lieferbar
€ 18,00
Sofort lieferbar
€ 23,50
Christoph Koch
Hallo, wie fühlst du dich heute?
Buch (Hardcover)
Sofort lieferbar
€ 23,00
Sofort lieferbar
€ 4,75
Karin Bornewasser
10-Finger-Tastschreiben. Arbeitsheft
Sonstige
Vorbestellbar
€ 11,75
Maximilian Kasy
Die Mittel der Prädiktion
Buch (Hardcover)
Sofort lieferbar
€ 30,00
Henning Körner
Formelfinder - Ausgabe für die Sekundarstuf...
Buch (Hardcover)
Sofort lieferbar
€ 14,95
Sarah Wynn-Williams
Mein Traumjob bei Facebook und wie ich alle...
Buch (Softcover)
Sofort lieferbar
€ 20,00
Sofort lieferbar
€ 19,00
Sofort lieferbar
€ 9,95
Sofort lieferbar
€ 4,75
Matthias Dossenbach
Informatik Mittelschule Bayern 9
Buch (Hardcover)
Sofort lieferbar
€ 23,00
Kerstin Hepp
Blickpunkt Medienbildung. Arbeitsbuch 5/6
Buch (Softcover)
Sofort lieferbar
€ 8,95
Andreas Erle
Das kann KI
Buch (Softcover)
Sofort lieferbar
€ 19,90
Rainer Hattenhauer
KI für Senioren
Buch (Softcover)
Lieferbar innerhalb von 1-2 Wochen
€ 19,90
Nikolaus Janzik
Wirtschaftswelt NRW Schulbuch. Nordrhein-We...
Buch (Softcover)
Sofort lieferbar
€ 45,95
Sabrina Sue Daniels
Die drei !!! Koch dich um die Welt
Buch (Hardcover)
Sofort lieferbar
€ 20,00
Martin Andree
Vermessung der digitalen Welt
Buch (Softcover)
Sofort lieferbar
€ 25,00
Sofort lieferbar
€ 9,95

 

Rechtshandbuch Web3
Buch (Hardcover)
Sofort lieferbar
€ 169,00
Eric Jorgenson
Der Almanach von Elon Musk
Buch (Hardcover)
Sofort lieferbar
€ 18,00