From 678969a72ce687ffdfcb64e9ec8a2f60ad7266c9 Mon Sep 17 00:00:00 2001 From: Florian Forster Date: Thu, 27 Jan 2011 16:04:43 +0100 Subject: [PATCH] k-Schnittmuster: Verwende k=n-m statt m. --- diplomarbeit.tex | 36 +++++++++++++++++++----------------- 1 file changed, 19 insertions(+), 17 deletions(-) diff --git a/diplomarbeit.tex b/diplomarbeit.tex index 9c316c4..25d6329 100644 --- a/diplomarbeit.tex +++ b/diplomarbeit.tex @@ -871,8 +871,10 @@ Der Eliminierungsschritt kann iterativ angewandt werden, um aus einem Sortiernetzwerk mit $n$~Ein\-gängen Sortiernetzwerke mit $n-1$, $n-2$, $n-3$,~\dots Eingängen zu erzeugen. Insbesondere können auf diese Art und Weise einen Sortiernetzwerke mit $2n$~Eingängen wieder auf Sortiernetzwerke -mit $n$~Eingängen reduziert werden. Mehrere Minimum- und Maximum-Schnitte, die -gleichzeitig angewendet werden, bezeichnen wir als \emph{Schnittmuster}. +mit $n$~Eingängen reduziert werden. $k$~Minimum- und Maximum-Schnitte, die +nacheinander angewendet ein $n$-Sortiernetzwerk auf ein +${(n-k)}$-Sortiernetz\-werk reduzieren, bezeichnen wir als +\emph{$k$-Schnittmuster}. Zwei Schnittmuster heißen \emph{äquivalent} bezüglich~$S$, wenn ihre Anwendung auf das Sortiernetzwerk~$S$ das selbe Ergebnis liefert. Ansonsten heißen die @@ -881,10 +883,10 @@ Schnittmuster \emph{unterschiedlich} bezüglich~$S$. Bei einem Sortiernetzwerk mit $n$~Eingängen gibt es $2n$~Möglichkeiten eine Leitung zu entfernen: Auf jeder der $n$~Leitungen kann sowohl das Minimum als auch das Maximum angenommen werden. Wendet man das Verfahren iterativ an, um -ein $n$-Sortiernetzwerk auf ein $m$-Sortiernetzwerk zu reduzieren, ergeben -sich insgesamt +ein $n$-Sortiernetzwerk auf ein ${(n-k)}$-Sortiernetzwerk zu reduzieren, +ergeben sich insgesamt \begin{equation}\label{eqn:anzahl_schnittmuster} - \prod_{i=n}^{m+1} 2i = 2^{n-m} \frac{n!}{m!} + \prod_{i=n}^{1+n-k} 2i = 2^k \frac{n!}{(n-k)!} \quad (n > m) \end{equation} \emph{mögliche} Schnittmuster. Diese Schnittmuster sind nicht alle @@ -892,19 +894,19 @@ unterschiedlich. Legt man beispielsweise das Minimum auf die unterste Leitung und das Maximum auf die oberste Leitung eines Standard-Sortiernetzwerks, führen beide Reihenfolgen zum selben Ergebnis. -\textit{Moritz Mühlenthaler} zeigt in seiner Arbeit (\todo{Referenz}), dass -es möglich ist, mehrere Eingänge gleichzeitig mit Minimum beziehungsweise -Maximum vorzubelegen. Dadurch wird die Anzahl der möglichen Schnittmuster -reduziert, die Menge der so erzeugbaren Sortiernetzwerke bleibt aber -unverändert. Die Anzahl der möglichen Schnittmuster setzt sich zusammen aus -der Anzahl von Möglichkeiten, $n-m$~Leitungen aus $n$ Leitungen auszuwählen, -und die möglichen Minimum-~/ Maximum-Muster. Damit ergibt sich folgende -Formel für die Anzahl der Schnittmuster: +\textit{Moritz Mühlenthaler} zeigt in seiner Arbeit (\todo{Referenz}), dass es +möglich ist, mehrere Eingänge gleichzeitig mit Minimum beziehungsweise Maximum +vorzubelegen. Dadurch wird die Anzahl der möglichen Schnittmuster reduziert, +die Menge der so erzeugbaren Sortiernetzwerke bleibt aber unverändert. Die +Anzahl der möglichen Schnittmuster setzt sich zusammen aus der Anzahl von +Möglichkeiten, $k$~Leitungen aus $n$~Leitungen auszuwählen, und die möglichen +Minimum-~/ Maximum-Muster. Damit ergibt sich folgende Formel für die Anzahl +der möglichen Schnittmuster: \begin{displaymath} - 2^{n-m} \cdot \left( \begin{array}{c} n \\ n-m \end{array} \right) - = 2^{n-m} \cdot \frac{n!}{(n-m)! m!} - = 2^{n-m} \cdot \frac{n!}{m!} \cdot \frac{1}{(n-m)!} - \quad (n > m) + 2^k \cdot \left( \begin{array}{c} n \\ k \end{array} \right) + = 2^{k} \cdot \frac{n!}{k! (n-k)!} + = 2^{k} \cdot \frac{n!}{(n-k)!} \cdot \frac{1}{k!} + \quad (1 \leqq k < n) \end{displaymath} Die Anzahl der möglichen Schnittmuster wird mit der Anzahl der zu entfernenden -- 2.11.0