05: Relazioni di Ricorrenza
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Questions and Answers

Qual è il compito principale dell'algoritmo Quick-Sort?

  • Ordinare un vettore di elementi. (correct)
  • Cercare un elemento specifico all'interno di un vettore.
  • Copiare un array in un altro.
  • Comprimere i dati in un file.
  • Nel caso peggiore, il perno di Quick-Sort è sempre il medesimo valore del sottovettore.

    False

    Che funzione ha il partizionamento nell'algoritmo Quick-Sort?

    Riorganizzare gli elementi attorno a un perno.

    Il numero di operazioni effettuato da Partition può essere considerato come _______.

    <p>TP(n) = an</p> Signup and view all the answers

    Abbina le seguenti variabili e costanti con le loro descrizioni:

    <p>a = Costante che rappresenta il numero di operazioni in Partition. b = Costante che rappresenta un fattore di costo aggiuntivo. c = Costante che rappresenta il tempo di esecuzione per n=1. T(n) = Tempo di esecuzione per n elementi.</p> Signup and view all the answers

    Qual è la complessità temporale nel caso peggiore per la ricerca binaria?

    <p>Θ(log n)</p> Signup and view all the answers

    Un vettore con un solo elemento è considerato ordinato.

    <p>True</p> Signup and view all the answers

    Cos'è l'algoritmo Merge-sort?

    <p>Un algoritmo di ordinamento che divide un vettore in due parti e le ordina ricorsivamente.</p> Signup and view all the answers

    La relazione di tempo di esecuzione nel caso peggiore per la ricerca binaria è T(n) = ___(n) + d log2 n.

    <p>c</p> Signup and view all the answers

    Abbina i termini con le loro definizioni:

    <p>C = Costante di tempo di esecuzione nel caso base d = Tempo di fusione delle parti in Merge-sort log2 n = Numero di suddivisioni necessarie per trovare un elemento T(1) = Tempo di esecuzione per un vettore con un elemento</p> Signup and view all the answers

    Quale affermazione descrive meglio la divisione in Merge-sort?

    <p>Le parti sono sempre di dimensioni uguali</p> Signup and view all the answers

    Il tempo di esecuzione T(n) è sempre maggiore di T(1).

    <p>True</p> Signup and view all the answers

    In una ricerca binaria, se l'elemento cercato è maggiore di A[m], allora si effettua la ricerca nell'array da ___ a j.

    <p>m + 1</p> Signup and view all the answers

    Quale tra i seguenti è un algoritmo di ordinamento di complessità $n \log n$?

    <p>Merge Sort</p> Signup and view all the answers

    La relazione di ricorrenza a partizione costante implica che l'input diminuisca di un certo fattore ad ogni chiamata ricorsiva.

    <p>False</p> Signup and view all the answers

    Qual è la formula per il fattoriale in un algoritmo ricorsivo?

    <p>Fattoriale(n) = n * Fattoriale(n - 1)</p> Signup and view all the answers

    La complessità degli algoritmi ricorsivi è spesso espressa attraverso una relazione di __________.

    <p>ricorrenza</p> Signup and view all the answers

    Abbina gli algoritmi con le loro caratteristiche:

    <p>Fattoriale = Relazione di ricorrenza a partizione costante Merge Sort = Algoritmo di ordinamento ricorsivo Quick Sort = Algoritmo di ordinamento a partizione Relazione di ricorrenza a partizione bilanciata = Diminuisce l'input di un certo fattore</p> Signup and view all the answers

    Quale dei seguenti è un esempio di relazione di ricorrenza a partizione bilanciata?

    <p>$T(n) = 2T(n/2) + n$</p> Signup and view all the answers

    Il numero di operazioni eseguite da un algoritmo ricorsivo può essere espresso tramite una semplice relazione di ricorrenza.

    <p>True</p> Signup and view all the answers

    Che cosa rappresenta la variabile T(n) in un algoritmo ricorsivo?

    <p>Il numero di operazioni eseguite dall'algoritmo per un input di dimensione n.</p> Signup and view all the answers

    Quale delle seguenti affermazioni è vera riguardo il Teorema Master?

    <p>Fornisce un limite superiore in senso O per una relazione di ricorrenza.</p> Signup and view all the answers

    La relazione $T(n) = aT(n/b) + cn^{eta}$ è una forma standard per il Teorema Master.

    <p>True</p> Signup and view all the answers

    In che modo la notazione $O(n ext{ log } n)$ è significativa per Quick-Sort?

    <p>Rappresenta la complessità temporale ottimale di Quick-Sort nel caso medio.</p> Signup and view all the answers

    Il valore $eta$ nella relazione $T(n) = aT(n/b) + cn^{eta}$ rappresenta il ________.

    <p>potere</p> Signup and view all the answers

    Abbina i seguenti simboli con i loro significati corrispondenti:

    <p>$a$ = Numero di sottoproblemi $b$ = Dimensione dei sottoproblemi $c$ = Costo dell'operazione non ricorsiva $eta$ = Potere del termine non ricorsivo</p> Signup and view all the answers

    Qual è il valore di $ rac{d}{ ext{log } b}$ se $d = 1$ e $b = 2$?

    <p>0.5</p> Signup and view all the answers

    La formula $D(n) = T(n)/(n + 1)$ è usata per normalizzare la funzione T.

    <p>True</p> Signup and view all the answers

    Qual è la condizione affinché $T(n) ext{ sia } O(n^{ ext{log } a / ext{log } b})$?

    <p>$ ext{log } a / ext{log } b &gt; eta$</p> Signup and view all the answers

    Qual è la complessità temporale del Merge-Sort?

    <p>Θ(n log n)</p> Signup and view all the answers

    Nel caso migliore, la complessità temporale di Quick-Sort è Θ(n log n).

    <p>True</p> Signup and view all the answers

    Che tipo di relazione di ricorrenza descrive la complessità di Merge-Sort?

    <p>T(n) = 2T(n/2) + bn + c</p> Signup and view all the answers

    La complessità temporale di Merge-Sort è (blank).

    <p>Θ(n log n)</p> Signup and view all the answers

    Abbina i seguenti metodi di ordinamento con le loro complessità temporali:

    <p>Merge-Sort = Θ(n log n) Quick-Sort = Θ(n log n) (caso migliore) Bubble-Sort = Θ(n^2) Insertion-Sort = Θ(n^2)</p> Signup and view all the answers

    Quale termine è dominante nella complessità di Merge-Sort?

    <p>bn log n</p> Signup and view all the answers

    La relazione di ricorrenza di Merge-Sort include un termine constante solo per n=1.

    <p>False</p> Signup and view all the answers

    Quale metodo di analisi viene utilizzato per calcolare la complessità di Merge-Sort?

    <p>Metodo dell'iterazione</p> Signup and view all the answers

    Qual è l'ordine di complessità temporale nel caso peggiore di Quick-Sort?

    <p>O(n^2)</p> Signup and view all the answers

    La relazione di ricorrenza $T(n) = T(n - 1) + an + b$ indica un algoritmo di complessità quadratica.

    <p>True</p> Signup and view all the answers

    Quale è il risultato finale di $T(n)$ dopo $n - 1$ iterazioni, secondo la relazione di ricorrenza analizzata?

    <p>c + a(n - i) + (n - 1)b</p> Signup and view all the answers

    La relazione di ricorrenza di ordine costante fornisce una ricetta per trovare un limite superiore in senso _____ .

    <p>O</p> Signup and view all the answers

    Abbina le seguenti variabili con le loro descrizioni:

    <p>T(n) = Tempo di esecuzione totale an = Costo associato all'operazione di ordinamento b = Costo costante per ogni iterazione c = Valore iniziale di T(1)</p> Signup and view all the answers

    Dopo $k$ iterazioni, quale delle seguenti espressioni rappresenta correttamente $T(n)$?

    <p>T(n - k) + a(n - i) + kb</p> Signup and view all the answers

    Quick-Sort è un algoritmo di ordinamento con complessità di $n^2$ in tutti i casi.

    <p>False</p> Signup and view all the answers

    Qual è il valore di $T(1)$ secondo la relazione di ricorrenza analizzata?

    <p>c</p> Signup and view all the answers

    Study Notes

    Relazioni di Ricorrenza e Algoritmi di Ordinamento

    • Lo studio si concentra sulla complessità di algoritmi ricorsivi e sull'analisi di algoritmi di ordinamento con complessità n log n.
    • Gli argomenti includono: relazioni di ricorrenza (a partizione costante e bilanciata), teoremi relativi, metodo iterativo, merge-sort e quick-sort.
    • La complessità di algoritmi ricorsivi può essere espressa attraverso relazioni di ricorrenza.
    • Le relazioni di ricorrenza si distinguono in due casi:
      • Partizione costante: la chiamata ricorsiva riduce la dimensione dell'input di una costante.
      • Partizione bilanciata: la chiamata ricorsiva riduce la dimensione dell'input di un fattore costante (ad esempio dimezzandola).
    • Esempio di relazione di ricorrenza: la funzione fattoriale può essere descritta con T(n) = 1 + T(n-1) per n>1 e T(n) = 1 per n<2.
    • Il metodo dell'iterazione è un metodo per risolvere le relazioni di ricorrenza: si sviluppa la relazione fino a trovare la soluzione.
    • Il metodo della sostituzione: si ipotizza una soluzione e si applica il principio di induzione per verificarne la correttezza.

    Relazione di Ricorrenza a Partizione Costante

    • Un esempio è il calcolo del fattoriale.
    • Se n<2, l'operazione è di costo 1.
    • Se n>=2, l'operazione richiede il calcolo del fattoriale di n-1, più un'operazione di costo 1 (T(n)=1+T(n-1)).

    Algoritmo di Quick-Sort

    • L'idea di Quick-Sort: si sceglie un elemento come perno e si ri-organizzano gli altri elementi dividendo il problema in due parti più piccole.
    • Il partizionamento richiede tempo proporzionale a n.
    • Nel caso peggiore, la relazione è di tipo quadratico (O(n^2)).

    Algoritmo Merge-Sort

    • L'idea del Merge-Sort:
      • Divide il problema in sotto-problemi più piccoli finché ogni sotto-problema ha un solo elemento (che è ordinato).
      • Combina i sotto-problemi ordinati in sotto-vettori via via più grandi.
    • La fusione richiede tempo proporzionale alla dimensione dei sotto-vettori da fondere.
    • La complessità di merge-sort è di tipo logaritmico (O(n log n)) sia nel caso migliore che in quello peggiore.

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    Description

    Questo quiz esplora la complessità degli algoritmi ricorsivi e l'analisi degli algoritmi di ordinamento come merge-sort e quick-sort. Si approfondiscono le relazioni di ricorrenza e i diversi metodi per risolverle, inclusi i casi di partizione costante e bilanciata. Affronta inoltre il metodo iterativo per la risoluzione di relazioni di ricorrenza.

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