Komplexitätstheorie

Was können Computer leisten? und was bleibt selbst mit den besten Algorithmen prinzipiell unerreichbar?

Was ist Komplexitätstheorie und warum ist sie so zentral für die Informatik? Die Komplexitätstheorie untersucht, wie viel Zeit, Speicherplatz oder andere Ressourcen nötig sind, um algorithmische Probleme zu lösen. Sie bildet das Fundament dafür, zu verstehen, was Computer leisten können und was selbst mit den besten Algorithmen prinzipiell unerreichbar bleibt. Von den klassischen Klassen P und NP über Reduktionen, NP-Vollständigkeit und Approximationsprobleme bis hin zu interaktiven Beweissystemen, der PCP-Theorie und Kommunikationskomplexität führt dieses Buch schrittweise in die wichtigsten Konzepte der theoretischen Informatik ein. Anstelle von Nichtdeterminismus wird Komplexität hier über randomisierte Algorithmen definiert. Lucien Sina erklärt dabei nicht nur die Theorie, sondern vermittelt auch die zugrunde liegenden Ideen und Intuitionen. Zahlreiche Beispiele, Beweise und Aufgaben mit Lösungen helfen, die Inhalte zu vertiefen und selbst ein Gespür für die Grenzen des effizient Berechenbaren zu entwickeln. Das Buch eignet sich ideal für Studierende der Informatik, für Dozierende, Forschende und alle, die einen fundierten und zugleich klar verständlichen Zugang zur Komplexitätstheorie suchen. Es schließt an die weiteren Werke des Autors an "Algorithmen und Datenstrukturen", "Theoretische Informatik", "Logik: Grundlagen, das P vs. NP-Problem und informationstheoretische Perspektiven" sowie "Objektorientierte Programmierung in Java" und bildet mit ihnen eine kohärente Lern- und Nachschlagereihe, die von der Grundlagenforschung bis zur praktischen Programmierung reicht. Komplexitätstheorie zeigt, wie tief Theorie und Praxis der Informatik miteinander verflochten sind und warum die Grenzen des Machbaren zu kennen oft der erste Schritt ist, sie kreativ zu erweitern.

Autorentext
Lucien Sina ist Mathematiker, Informatiker, Pädagoge und vielseitiger Sachbuchautor. Er verbindet langjährige Erfahrung in Softwareentwicklung, Algorithmik und Didaktik mit der Fähigkeit, komplexe Inhalte klar und verständlich zu vermitteln. Als lizenzierter Fitnesstrainer arbeitet er seit über zwei Jahrzehnten mit Trainingslehre und Ernährung und vereint wissenschaftliche Erkenntnisse mit praktischer Erfahrung. In seinen Büchern zu Informatik, Sport, Ernährung, Intelligenz, Psychologie, Hundeerziehung, Anti-Aging und weiteren Lebensthemen legt er besonderen Wert auf Verständlichkeit, klare Struktur und unmittelbare Umsetzbarkeit. Seine Werke richten sich an Leser, die fundiertes Wissen suchen, das sowohl theoretisch solide als auch alltagstauglich ist.