O-Notation

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AlgoNewbie O-Notation

Meine Frage:
Hallo zusammen,

ich bin noch ziemlich neu auf dem Gebiet O-Notation / Algorithmenlaufzeit etc. Ich würde mich daher freuen wenn mir jemand zu folgender Aufgabe Hilfestellung geben könnte:

Wie kann ich beweisen dass für jedes k>0 gilt: n + n log(n^k) = Theta (n)?

Vielen Dank für eure Unterstützung :-)

Meine Ideen:
Kann es sein, dass ich auf das Master-Theorem zurückgreifen muss? Auch damit hatte ich bisher nichts am Hut, allerdings habe ich es bei meinen bisherigen Internetrecherchen an einigen Stellen mal gefunden.
 
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Karlito

Hallo AlgoNewbie,

das Mastertheorem kommt hier meines Wissens nach nicht zum tragen. Der Ansatz ist, dass Du dir die Definition von [latex]\Theta[/latex] zur hand nimmst und einen Beweis führst. Also kleine Stütze:

[latex]<br />
\exists\ c > 0\ \exists\ C > 0\ \exists\ x_0 > 0\ \forall\ x > x_0: c\cdot|g(x)|\le|f(x)| \le C\cdot|g(x)|<br />
[/latex] (Quelle: Wikipedia).

Du musst also nachweisen, dass es ein c gibt, so dass
[latex]<br />
\exists\ c > 0\  \exists\ x_0 > 0\ \forall\ x > x_0: c\cdot|x\cdot ln(x^k)|\le|x|<br />
[/latex]
und im zweiten Teil, dass es ein C gibt so dass
[latex]<br />
\exists\ C > 0\ \exists\ x_0 > 0\ \forall\ x > x_0: |x| \le C\cdot|x+ln(x^k)|<br />
[/latex]

Gruß,

Karlito
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AlgoNewbie

Hallo Karlito,

vielen Dank erstmal für deine Hilfe. Das war sehr hilfreich. Daumen hoch
Für den ersten Fall (also O(n)) habe ich folgende Ungleichung aufgestellt:

c * (n + log (n^k)) <= n
c <= n/(n + log (n^k))
c <= 1 + n/log (n^k)

Meine Begründung wäre nun, dass es tatsächlich ein c > 0 gibt, da n/log (n^k) immer positiv ist (da n,k > 0).

Für den zweiten Fall sieht die Ungleichung ja genau so aus nur mit umgekehrtem Zeichen:

c >= 1 + n/log (n^k)

Auch hier ist n/log (n^k) ja immer positiv. Wählt man also ein c was <= 1 ist (aber trotzdem >0) dann ist auch diese Bedingung erfüllt.

Würdest du das genau so sehen?

Danke nochmal und noch einen schönen Sonntag,
AlgoNewbie
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Karlito

Hallo AlgoNewbie,

ich habe es nicht geprüft. Ich denke es ist ungenügend, da man die Konstanten c und C in Abhängigkeit von k bestimmen sollte und das [latex]x_0[/latex] bzw. [latex]n_0[/latex].

Gruß,

Karlito
 
 
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