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Untere Schranke für (vergleichbasiertes) Sortieren

Gegeben n-Schlüsseln, Queries $a_i \stackrel{?}{<} a_j$. Dies entspricht einen Entscheidungsbaum.


\begin{picture}
(72,84)
 \put(7.5,25){\line(1,1){10}}
 \put(27.5,25){\line(-1,1)...
 ...\ nein}}}
 \put(40.5,70){\makebox(23.5,5)[r]{{ ja \ \ \ \ \ nein}}}\end{picture}

Beobachtung: Jede Permutation $\pi\in S_n$ kommt in mindestens einem Blatt des Entscheidungsbaums vor (|Sn|=n!).$ \Rightarrow $ Tiefe des Entscheidungsbaums $\geq \log_2{n!}$.
Stirling: $n! \approx \sqrt{2 \pi n}\left(\frac{n}{e}\right)^n$

\begin{displaymath}
\begin{split}
\Rightarrow \text{ Also Tiefe } \geq \log_2 \l...
 ...}{2}\log{2\pi n} \\  &= n \log_2{n} - \mathcal{O}(n)\end{split}\end{displaymath}

% latex2html id marker 17246
\fbox {\parbox[c]{12.45cm}{\textbf{Satz:}
Jeder Ver...
 ...s 
\begin{equation*}
 n \log_2{n} - \mathcal{O}(n)\end{equation*}Vergleiche.
}}

Abbas-Bardia Kabiri-Jarghouyeh
3/3/1999