Geht das schlauer?

Fassung:

Geht das schlauer?

Schau dir den Suchbaum für den Graphen von A nach E noch einmal an. Viele Äste erreichen denselben Knoten – aber unterschiedlich lang. Wer zum Beispiel C schon nach 2 km erreicht, braucht den Ast, der C erst nach 5 km erreicht, nicht weiter zu verfolgen: Alles, was danach kommt, wird auf diesem Ast nur länger.

42158102ABCDE
Graph
AB (4)C (5)D (13)E (15)E (15)D (9)C (17)E (27)E (11)C (2)B (3)D (8)E (10)D (10)B (15)E (12)E (12)
Suchbaum von A nach E

Zeige auf die markierten Stellen im Text – im Suchbaum wird der Ast hervorgehoben.

Zuordnen
Aufgabe 1: Welche Teilwege muss man weiter untersuchen, welche kann man streichen? Gestrichen werden darf ein Teilweg, wenn ein anderer Teilweg der Liste denselben Endknoten kürzer erreicht.
A → B → D (9 km)
A → B (4 km)
A → B → C (5 km)
A → C (2 km)
A → C → D (10 km)
A → C → B → D (8 km)
A → C → B (3 km)
A → C → E (12 km)
A → C → B → D → E (10 km)
Multiple Choice

Aufgabe 2: Von welchem Knoten kennst du den kürzesten Abstand von A schon ganz sicher, wenn du nur die Kanten betrachtest, die direkt von A ausgehen?

Freitext

Aufgabe 3: Begründe deine Antwort aus Aufgabe 2.

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Das Ausbreitungsmodell

Stell dir vor, in Saarlouis (S) läuft Wasser aus und fließt mit gleichbleibender Geschwindigkeit durch alle Straßen in alle Richtungen – eine Minute Fahrzeit entspricht einer Zeiteinheit. Jeder Ort wird genau dann zum ersten Mal erreicht, wenn seit dem Start so viel Zeit vergangen ist wie der schnellste Weg dorthin dauert.

S = Saarlouis, D = Dillingen, L = Lebach, W = Schwalbach, V = Völklingen, P = Püttlingen, R = Riegelsberg, H = Heusweiler, B = Saarbrücken

Werkzeug: Wasser breitet sich aus

Starte die Animation und beobachte, in welcher Reihenfolge die Orte erreicht werden.

10202281491891210128131518DLSWVPRHB
Zeit
0
Erreicht in dieser Reihenfolge
–
Lückentext
Aufgabe 4: Nach Saarlouis erreicht das Wasser zuerst , dann , dann und dann . Als Letztes erreicht es . Gib die Kürzel an.

Merke

Die Orte werden in der Reihenfolge ihres kürzesten Abstands vom Start erreicht. Wenn das Wasser einen Ort erreicht, ist dessen kürzester Abstand endgültig – später kann kein kürzerer Weg mehr auftauchen. Genau diese Idee nutzt der Algorithmus im nächsten Kapitel: Er legt die Knoten einen nach dem anderen fest, immer den, den „das Wasser“ als Nächstes erreichen würde.

✏️ Übungen zu diesem Kapitel

1 freiwillige Aufgabe zum Üben und Weiterdenken.

Zu den Übungen →