Effiziente Algorithmen für grundlegende Funktionen

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Der erfolgreiche Einsatz von Rechnern zur Problemlösung in vielen Lebensbereichen basiert auf technologischen Entwicklungen, die schnellere Rechner mit größerem Speicher und benutzerfreundlicheren Schnittstellen hervorgebracht haben, sowie auf effizienteren Algorithmen. Das Buch behandelt den Entwurf effizienter Algorithmen für grundlegende Probleme, die oft als Teilprobleme in komplexeren Kontexten auftreten. Während auf der Hardware-Ebene bereits mit hoher Parallelität gearbeitet wurde, ermöglicht die Zunahme an Prozessoren nun auch auf höherer Ebene paralleles Rechnen. Der Fokus liegt auf Algorithmen, die hinsichtlich paralleler Rechenzeit und Hardwaregröße (bei Hardwarelösungen) sowie paralleler Rechenzeit, Anzahl der Prozessoren und Speicherplatz (bei Softwarelösungen) effizient sind. Es werden effiziente Algorithmen für den Entwurf optimaler PLA's diskutiert, gefolgt von grundlegenden arithmetischen Funktionen wie Addition, Subtraktion, Multiplikation und Division sowie symmetrischen und Speicherzugriffsfunktionen, wobei hauptsächlich Hardwarelösungen betrachtet werden. Für Matrizenrechnungen, einfache Graphprobleme, Sortierprobleme und elementare Zahlentheorie werden effiziente Softwarelösungen präsentiert. Zudem werden allgemeine Methoden zur automatischen Parallelisierung sequentieller Algorithmen, Reduktionskonzepte zur Komplexitätsbewertung und effiziente Simulationen zwischen den Rechenmodellen behandelt.