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| author | Florian Fischer <florian.fischer@muhq.space> | 2025-10-30 18:17:57 +0100 |
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| committer | Florian Fischer <florian.fischer@muhq.space> | 2025-10-30 18:17:57 +0100 |
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update my dijkstra slides to work for my new school
This introduces a small regression, the pseudo code slide is no
longer animated inputting the standalone.
I could not get it working on my current setup.
Diffstat (limited to 'Info')
| -rw-r--r-- | Info/11/NTG/1/Dijkstra/img/tum_graph_edit.png | bin | 0 -> 91446 bytes | |||
| l--------- | Info/11/NTG/1/Dijkstra/manfreds_labyrinth_subgraph_tum.txt | 1 | ||||
| -rw-r--r-- | Info/11/NTG/1/Dijkstra/slides-lp.md | 546 | ||||
| -rw-r--r-- | Info/11/NTG/1/Dijkstra/slides.md | 50 |
4 files changed, 579 insertions, 18 deletions
diff --git a/Info/11/NTG/1/Dijkstra/img/tum_graph_edit.png b/Info/11/NTG/1/Dijkstra/img/tum_graph_edit.png Binary files differnew file mode 100644 index 00000000..c6377b9c --- /dev/null +++ b/Info/11/NTG/1/Dijkstra/img/tum_graph_edit.png diff --git a/Info/11/NTG/1/Dijkstra/manfreds_labyrinth_subgraph_tum.txt b/Info/11/NTG/1/Dijkstra/manfreds_labyrinth_subgraph_tum.txt new file mode 120000 index 00000000..10089e61 --- /dev/null +++ b/Info/11/NTG/1/Dijkstra/manfreds_labyrinth_subgraph_tum.txt @@ -0,0 +1 @@ +../ManfredsLabyrinth/manfreds_labyrinth_subgraph_tum.txt
\ No newline at end of file diff --git a/Info/11/NTG/1/Dijkstra/slides-lp.md b/Info/11/NTG/1/Dijkstra/slides-lp.md new file mode 100644 index 00000000..d7dc6d22 --- /dev/null +++ b/Info/11/NTG/1/Dijkstra/slides-lp.md @@ -0,0 +1,546 @@ +--- +header-includes: | + \usepackage{ulem} + + \usetikzlibrary{graphs, shapes, quotes} + \usetikzlibrary{overlay-beamer-styles} + + \newcommand\textvtt[1]{{\normalfont\fontfamily{cmvtt}\selectfont #1}} + \usepackage{changepage} + \usepackage{standalone} + \newcommand\revealtexton[3]{\textbf{\only<-#2>{\textcolor{bg}{#1}}\only<#3->{\textcolor{red}{#1}}}} +--- + +## {.standout} +Herzlich Willkommen! + +Du brauchst dich heute nicht anmelden. + +Die Computer sind an, aber gesperrt. + +Tablets bitte in der Tasche lassen! + +## \faIcon{hands-helping} / \faIcon{chalkboard} Arbeitsauftrag: Warteschlange \hfill{} 1/3 + +### Diskutiert die Aussage {.t} + +\vspace{0.2cm} + +> Die Warteschlange der Breitensuche funktioniert genau wie ein Bücherstapel, der als \underline{letzte} eingefügte Knoten wird als \underline{Erstes} wieder betrachtet. + +\begin{center} +\begin{tikzpicture} +\only<1>{ +\node {\includegraphics[keepaspectratio, height=3cm]{img/Copyrighted/book-stack.png}}; +} +\only<2>{ +\draw[line width=2pt] + (-1.3, -0.1) -- (1.3, -0.1) + (-1.3, 1.1) -- (1.3, 1.1); +\node [ + fill=red!30, draw, + single arrow, minimum height=0.5cm, + rotate=180, +] at (-2, 0.5) {}; +\node[fill=red!30, draw, circle, minimum width=1cm] at (-0.7, 0.5) {}; +\node[] at (0, 0.5) {...}; +\node[fill=blue!30, draw, circle, minimum width=1cm] at (0.7, 0.5) {}; +\node [ + fill=blue!30, draw, + single arrow, minimum height=0.5cm, + rotate=180, +] at (2, 0.5) {}; +} +\end{tikzpicture} +\end{center} + +\pause + +**Nein.** Die Warteschlange funktioniert genau wie an der Kasse, der \underline{erste} Knoten der eingefügt wird, wird auch als \underline{Erster} wieder betrachtet. + +## \faIcon{hands-helping} / \faIcon{chalkboard} Arbeitsauftrag: Knoten markieren \hfill{} 2/3 + +### Diskutiert die Aussage: + +\vspace{0.2cm} + +> Algorithmen, bei denen wir Knoten oder Räume farbig markieren, machen keinen Sinn! +> Sie sind für den Computer ungeeignet, da der Computer nichts farbig markieren kann. + +\pause + +\vspace{0.1cm} +**Quatsch!** Zwei Möglichkeiten: + +::: {.columns} +:::: {.column width=60%} +* Attribut der Klasse `Knoten` +* Array, um die Markierungen zu speichern + +\vspace{0.2cm} +\begin{center} +\begin{tikzpicture} +\begin{class}[]{Knoten}{0, 0} +\attribute{String bezeichnung} +\attribute{boolean markiert} +\operation{...} +\end{class} +\end{tikzpicture} +\end{center} +:::: + +:::: {.column width=45%} +\resizebox{\textwidth}{!}{ +\begin{tikzpicture} + \node at (-2.25, 4.5) {\textbf{Knotenfeld}}; + \node at (.5, 4.5) {\textbf{Markierungen}}; + + \node[anchor=south west, minimum size=1cm, fill=gray!30] at (-3, 0) {}; + + \foreach \y in {0,...,3} { + \node[anchor=south west, minimum size=1cm, draw] at (-3, \y) {}; + } + + \foreach \y in {0,...,3} { + \node at (-1.75, 3.5 - \y) {\textbf \y}; + } + + \begin{object}[text width=3cm]{v1: Knoten}{-5.15, 4.5} + \attribute{name = "v1"} + \end{object} + \node[draw, circle, fill, inner sep=1pt] at (-2.5, 3.5) {}; + \draw[-Triangle, thick] (-2.5, 3.5) -- (-3.5, 4); + + \begin{object}[text width=3cm]{v2: Knoten}{-5.15, 3} + \attribute{name = "v2"} + \end{object} + \node[draw, circle, fill, inner sep=1pt] at (-2.5, 2.5) {}; + \draw[-Triangle, thick] (-2.5, 2.5) -- (-3.5, 2.5); + + \begin{object}[text width=3cm]{v3: Knoten}{-5.15, 1.5} + \attribute{name = "v3"} + \end{object} + \node[draw, circle, fill, inner sep=1pt] at (-2.5, 1.5) {}; + \draw[-Triangle, thick] (-2.5, 1.5) -- (-3.5, 1); + + \node[] at (-5.8, -0.25) {\textbf{anzKnoten = 3}}; + + \foreach \y in {0,...,3} { + \node at (-0.25, 3.5 - \y) {\textbf \y}; + } + + \node[anchor=south west, minimum size=1cm, fill=gray!30] at (0, 0) {}; + \foreach \y in {0,...,3} { + \node[anchor=south west, minimum size=1cm, draw] at (0, \y) {}; + } + + \draw[Triangle-Triangle, thick, dashed] (-1.6, 3.5) -- (-0.4, 3.5); + \node at (-1.75, 3.5) {\boldred{0}}; + \node at (-0.25, 3.5) {\textbf{\textcolor{magenta}{0}}}; +\end{tikzpicture} +} +:::: +::: + +## \faIcon{hands-helping} / \faIcon{chalkboard} Arbeitsauftrag: Pfade \hfill{} 3/3 + +### Diskutiert die Aussage: + +\vspace{0.2cm} + +> Die Breitensuche findet in \underline{jedem} Graphen alle kürzesten Pfade, da die Entfernung der betrachteten Knoten immer um eine Kante pro Ebene zunimmt. + +\pause + +::: {.columns} +:::: {.column width=40%} +\only<5->{% +\vspace{0.3cm} +Nur in \boldred{ungewichteten} Graphen! + +Kantenanzahl $\neq$ Pfadlänge +} +:::: + +:::: {.column width=40%} +\begin{tikzpicture}[ + graph vertex/.style={draw, circle, inner sep=3pt}, + edge label/.style={fill=bg}, + marked/.style={fill=blue!40}, + marked on/.style={alt=####1{marked}{}}, + active/.style={draw=red, fill=red!40}, + active on/.style={alt=####1{active}{}}, + bad/.style={draw=red, thick}, + bad on/.style={alt=####1{bad}{}}, + better/.style={draw=green!70!black, thick}, + better on/.style={alt=####1{better}{}}, +] + \node[graph vertex, marked on=<2->, active on=<2-3>] (1) {1}; + \node[graph vertex, marked on=<3->] (2) at (2, 0) {2}; + \node[graph vertex, marked on=<3->] (3) at (0, -2) {3}; + \node[graph vertex] (4) at (2, -2) {4}; + + \graph[edge quotes mid] { + (1) -> ["5" edge label, bad on=<4>] (2), + (1) -> ["1" edge label, better on=<5>] (3), + (3) -> ["1" edge label, better on=<5>] (4), + (4) -> ["1" edge label, better on=<5>] (2), + }; +\end{tikzpicture} +:::: +::: + +## Hey Manfred! + +::: {.columns align=center} +:::: {.column width=50%} +`\only<1>{`{=latex} + +`}\only<2>{`{=latex} + +`}\only<3->{`{=latex} + +`}`{=latex} +:::: + +:::: {.column width=50%} +`\only<1->{`{=latex} +Alle Rohre in Manfreds Labyrinth sind wieder repariert und das Wasser abgepumpt. +`\\[0.3cm]}\only<3->{`{=latex} +Jetzt kann der Herbst kommen. +Manfred verbringt die kürzer werdenden Tage gerne mit einer Kanne Tee in seinem Heimkino (Raum 13). +`}`{=latex} +:::: +::: + +## Manfred muss dringend Tee loswerden! + +::: {.columns align=center} +:::: {.column width=50%} +Manfred hat zwei Toiletten in seinem Labyrinth: +\vspace{0.1cm} + +* Das Badezimmer (Raum 2) +* Die Gästetoilette (Raum 14) + +\vspace{0.1cm} + +> Was ist der kürzeste Weg zu einer Toilette? +:::: + +:::: {.column width=50%} +\vspace{0.3cm} + +:::: +::: + +## + +\begin{tikzpicture} +\node {\includegraphics[keepaspectratio]{img/manfred_cut_out_autum.png}}; +\only<-5>{ + \node[text width=7cm] at (7, 0) {Manfred hat Gott sei dank die Wege in seinem Labyrinth vermessen.}; +} +\only<3-5>{ + \node[text width=7cm] at (7, -1.5) {Wie viele Möglichkeiten sind es, wenn Manfred einfach alle Wege ausprobiert?}; +} +\only<4-5>{ + \node[text width=7cm] at (7, -2.5) {\boldred{257}}; +} +\only<1>{ + \node[rotate=5, opacity=0] at (-1, -3) {\includegraphics[keepaspectratio, height=3cm]{img/Stoppuhr_digital_noBG_cutout.png}}; +} +\only<2->{ + \node[rotate=5] at (-1, -3) {\includegraphics[keepaspectratio, height=3cm]{img/Stoppuhr_digital_noBG_cutout.png}}; +} +\only<5->{ + \node at (7, 0) (ed) {\includegraphics[keepaspectratio]{img/Edsger_Wybe_Dijkstra_cutout.png}}; + \node[below=0cm of ed] {Edsger Dijkstra \textcopyright{} Hamilton Richards}; +} +\only<5>{ + \draw[line width=1.5pt] + (6.75, -4) -- (10.5, -4) + (5.5,-2.5) -- (8.5,-2.5) + (6.5,-1.5) -- (10,-1.5) + (7,0) -- (10,0) + (6,2) -- (9, 2); +} +\only<6->{ + \node[scale=1.5] at (4, 2) {\Huge \faIcon[regular]{lightbulb}}; +} +\end{tikzpicture} + +## Erstmal klein anfangen + +::: {.columns align=center} +:::: {.column width=50%} +{height=5cm} +:::: + +:::: {.column width=50%} +\scalebox{1.2}{ +\tikzstyle{start} = [fill=red!30] +\tikzstyle{toilet} = [fill=teal!30] +\input{manfreds_labyrinth_subgraph_weighted.tikz} +} +:::: +::: + +## \faIcon{desktop}/\faIcon{hands-helping} Arbeitsauftrag: Untersucht den Dijkstra-Algorithmus \hfill 7 min + +Führe den Algorithmus **schrittweise** aus. + +\begin{center} +\scalebox{0.8}{ +\begin{tikzpicture} +\node {\includegraphics[keepaspectratio, width=\textwidth]{img/tum_disjktra_ui.png}}; +\node[draw=red, thick, minimum width=1.6cm, minimum height=0.3cm] at (4, 2.2) {}; +\node[draw=red, thick, minimum width=4.5cm, minimum height=4.25cm] at (4.45, -0.25) {}; +\end{tikzpicture}} +\end{center} + +Achte dabei auf die Bedeutung der farblichen Markierungen. + +## \faIcon{desktop}/\faIcon{hands-helping} Arbeitsauftrag: Eigenschaften des Dijkstra-Algorithmus \hfill 3 min {.standout} + +Teste dein Verständnis unter: + +[https://schule.muhq.space/dijkstra](https://schule.muhq.space/dijkstra) + +Fülle die Lücken und ergänze anschließend dein Arbeitsblatt. + +## \faIcon{pencil-alt} Der Dijkstra-Algorithmus {.t} + +\begin{merke} +Mithilfe des Dijkstra-Algorithmus kann in einem gewichteten Graphen \revealtexton{der kürzeste Pfad}{1}{2} zwischen zwei Knoten bzw. von einem Startknoten ausgehend zu allen anderen Knoten ermittelt werde. + +Es wird immer die Kante verfolgt, welche die aktuell \revealtexton{kürzeste}{2}{3} Pfadlänge hat. +\end{merke} + +\only<4->{ +Dazu wird eine Warteschlange verwendet, in der die Knoten nach \revealtexton{Pfadlänge}{4}{5} sortiert sind. +} + +\only<6->{ +Um den günstigsten Weg zwischen dem Startknoten und einem zweiten Knoten konstruieren zu können, wird bei jeder Aktualisierung der gespeicherten Distanz zusätzlich der \revealtexton{Vorgänger}{6}{7} gespeichert. +} + +## \faIcon{desktop}/\faIcon{hands-helping} Arbeitsauftrag: Dijkstra-Algorithmus in Pseudocode \hfill 3 min {.standout} + +Sortiere die Schritte des Dijktra-Algorithmus unter + +[https://schule.muhq.space/dijkstra2](https://schule.muhq.space/dijkstra2) + +## \faIcon{pencil-alt} Drehe dein Arbeitsblatt um! + +\small +\begin{adjustbox}{center=-1.2cm} +\begin{minipage}{1.1\textwidth} +\input{pseudocode.tex} +\end{minipage} +\end{adjustbox} + +## \faIcon{desktop}/\faIcon{hands-helping} Arbeitsauftrag: Hilfe für Manfred \hfill 5 min{.t} + +::: {.columns align=center} +:::: {.column width=50%} +Bestimme mithilfe der Visualisierung des Dijkstra-Algorithmus und dem kompletten Graphen von Manfreds Labyrinth den **kürzesten Weg** für Manfred von seinem Heimkino (Raum 13/m) zu einer Toilette (Raum 2/b oder 14/n). +:::: + +:::: {.column width=50%} +\begin{tikzpicture} +\node {\includegraphics[keepaspectratio, height=6cm]{img/manfreds_labyrinth_toilets.png}}; +\end{tikzpicture} +:::: +::: + +\faIcon{pencil-alt} Notiert dabei die Reihenfolge in der der Dijkstra-Algorithmus alle Räume besucht. + +## \faIcon{pencil-alt} Lösung: Hilfe für Manfred {.t} + +::: {.columns align=center} +:::: {.column width=50%} +### Kürzester Weg zu einer Toilette +\only<2->{\textit{13/12/11/7/2} mit Länge} \only<3>{\textbf{19}} +:::: + +:::: {.column width=50%} +\begin{tikzpicture}[a/.style={->, line width=2pt, red}] +\node {\includegraphics[keepaspectratio, height=6cm]{img/manfreds_labyrinth_toilets.png}}; +\only<2->{ + \draw[a] (2.55, -1.5) -- (1.8, -1); + \draw[a] (1.2, -1) -- (-0.2, -0.8); + \draw[a] (-0.5, -0.6) -- (-0.5, 0.2); + \draw[a] (-0.5, 0.8) -- (-0.5, 1.6); +} +\end{tikzpicture} +:::: +::: + +## \faIcon{pencil-alt} Lösung: Hilfe für Manfred + +\vspace{-0.5cm} +{.center height=75%} + +\vspace{-0.3cm} +### Besuchsreihenfolge der Räume +`13,12,10,16,11,9,15,6,8,4,3,7,5,2,14,1` + +## {.standout} + +Kürzeste Wege, wo braucht man das noch? + +## + +\begin{center} +\begin{tikzpicture}[edge/.style = {}, path/.style={}, cycle/.style={}, blocked/.style={}] +\node[draw, thick] at (0, 0) {\includegraphics[keepaspectratio=FALSE, height=8cm, width=4.5cm]{img/Copyrighted/navi.png}}; +\node[draw, thick] at (4.75, 0) {\includegraphics[keepaspectratio=FALSE, height=8cm, width=4.5cm]{img/Copyrighted/route.png}}; +\node[draw, thick] at (9.5, 0) {\includegraphics[keepaspectratio=FALSE, height=8cm, width=4.5cm]{img/Copyrighted/graph.png}}; +%\node[draw, thick] at (9.5, 0) {\resizebox{4.5cm}{8cm}{\input{graph.tikz}}}; +\end{tikzpicture} +\end{center} + +## + + + +## \faIcon{pencil-alt} Arbeitsauftrag: Plane eine Radreise nach Venedig + +::: {.columns align=center} +:::: {.column width=70%} +\resizebox{\textwidth}{!}{ +\newcolumntype{C}{ >{\centering\arraybackslash} m{1.5cm} } +\newcolumntype{D}{ >{\centering\arraybackslash} m{1.4cm} } + \renewcommand{\arraystretch}{1.5}% Spread rows out... +\begin{tabular}{c|C|D|D|D|D|D|D|c} +Ort & Traunstein \newline (Tra) & Innsbruck \newline (Is) & Millstatt \newline (M) & Trient \newline (Tri) & Innichen \newline (Ic) & Treviso \newline (Tre) & Venedig \newline (V) & Warteschlange\\ +\hline +- & \only<2->{$0/-$ & $\infty/-$ & $\infty/-$ & $\infty/-$ & $\infty/-$ & $\infty/-$ & $\infty/-$ & Tra}\only<1>{&&&&&&&} \\ +\hline +\only<3->{Tra} & \only<3->{\cellcolor{red!30}$0/-$} & \only<3->{$138/$Tra} & \only<3->{$211/$Tra} & & & & & \only<3->{Is, M} \\ +\hline +\only<4->{Is} & & \only<4->{\cellcolor{red!30}$138/$Tra} & & \only<4->{$327/$Is} & \only<4->{$277/$Is} & & & \only<4->{M, Ic, Tri} \\ +\hline +\only<5->{M} & & & \only<5->{\cellcolor{red!30}$211/$Tra} & & & & \only<5->{$489/$M} & \only<5->{Ic, Tri, V} \\ +\hline +\only<6->{Ic} & & & & & \only<6->{\cellcolor{red!30}$277/$Is} & \only<6->{$434/$Ic} & & \only<6->{Tri, Tre, V} \\ +\hline +\only<7->{Tri} & & & & \only<7->{\cellcolor{red!30}$327/$Is} & & & & \only<7->{Tre, V} \\ +\hline +\only<8->{Tre} & & & & & & \only<8->{\cellcolor{red!30}$434/$Ic} & \only<8->{$472/$Tre} & \only<8->{V} \\ +\hline +\only<9->{V} & & & & & & & \only<9->{\cellcolor{red!30}$472/$Tre} & \\ +\hline +\end{tabular} +} +\begin{tikzpicture}[overlay, remember picture] +\only<12->{\draw[-Triangle, red, line width=1pt] (6.9, 0.2) -- (6.6, 0.4);} +\only<13->{\draw[-Triangle, red, line width=1pt] (6, 0.8) -- (5.5, 1.45);} +\only<14->{\draw[-Triangle, red, line width=1pt] (5, 1.75) -| (2.5, 2.3);} +\only<15->{\draw[-Triangle, red, line width=1pt] (2, 2.8) -- (1.8, 3);} +\end{tikzpicture} +:::: + +:::: {.column width=30%} +\resizebox{\textwidth}{!}{ +\begin{tikzpicture}[ + graph vertex/.style={draw, ellipse, inner xsep=1pt, inner ysep=1mm}, + edge label/.style={fill=yellow!30}, + marked/.style={fill=blue!40}, + marked on/.style={alt=####1{marked}{}}, + active/.style={fill=red!40}, + active on/.style={alt=####1{active}{}}, +] +\node[graph vertex, marked on=<3->, active on=<3>] (ts) {Traunstein}; +\node[graph vertex, marked on=<4->, active on=<4>] (ib) at (-2.5, -2) {Innsbruck}; +\node[graph vertex, marked on=<5->, active on=<5>] (ms) at (1.5, -2.5) {Millstatt}; +\node[graph vertex, marked on=<6->, active on=<6>] (ic) at (-1, -3.5) {Innichen}; +\node[graph vertex, marked on=<7->, active on=<7>] (tr) at (-3.5, -4) {Trient}; +\node[graph vertex, marked on=<8->, active on=<8>] (tv) at (-2, -5.25) {Treviso}; +\node[graph vertex, marked on=<9->, active on=<9>] (vd) at (0.5, -6) {Venedig}; + +\graph[edge quotes mid] { + (ts) -- ["138" edge label] (ib), + (ts) -- ["138" edge label] (ib), + (ts) -- ["211" edge label] (ms), + (ib) -- ["139" edge label] (ic), + (ib) -- ["189" edge label] (tr), + (ms) -- ["120" edge label] (ic), + (tr) -- ["136" edge label] (tv), + (ic) -- ["157" edge label] (tv), + (ms) -- ["278" edge label] (vd), + (tv) -- ["38" edge label] (vd), +}; +\end{tikzpicture} +} +:::: +::: + +\only<10->{Kürzester Weg:} \only<15->{\textbf{Tra/Is/Ic/Tre/V}} + +## {.standout} +Schöne Ferien :) + +## \faIcon{pencil-alt} Hausaufgabe {.t} + +Fülle die Tabelle zu dem Teilgraph von Manfreds Labyrinth auf deinem Arbeitsblatt. + +::: {.columns} +:::: {.column width=70%} +\resizebox{\textwidth}{!}{ +\renewcommand{\arraystretch}{1.5}% Spread rows out... +\begin{tabular}{|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c} +Raum & 2 & 4 & 7 & 9 & 10 & 11 & 12 & 13 & WS \\ \hline +& {\small D|V} & {\small D|V} & {\small D|V} & {\small D|V} & {\small D|V} & {\small D|V} & {\small D|V} & {\small D|V} & \\[-0.1cm] \hline \only<-1>{&&&&&&&&&}\only<2->{- & $\infty|-$ & $\infty|-$ & $\infty|-$ & $\infty|-$ & $\infty|-$ & $\infty|-$ & $\infty|-$ & $0|-$ & 13} \\\hline +\only<-2>{&&&&&&&&&}\only<3->{13 & $\infty|-$ & $\infty|-$ & $\infty|-$ & $\infty|-$ & $5|9$ & $\infty|-$ & $4|9$ & \cellcolor{red!30}$0|-$ & 12, 10} \\\hline +\only<-3>{&&&&&&&&&}\only<4->{12 & $\infty|-$ & $\infty|-$ & $\infty|-$ & $\infty|-$ & $5|9$ & $9|12$ & \cellcolor{red!30} $4|9$ & \cellcolor{gray!30} $0|-$ & 10, 11} \\\hline +\only<-4>{&&&&&&&&&}\only<5->{10 & $\infty|-$ & $\infty|-$ & $\infty|-$ & $10|10$ & \cellcolor{red!30} $5|9$ & $9|12$ & \cellcolor{gray!30} $4|9$ & \cellcolor{gray!30} $0|-$ & 11, 9} \\\hline +\only<-5>{&&&&&&&&&}\only<6->{11 & $\infty|-$ & $\infty|-$ & $15|11$ & $10|10$ & \cellcolor{gray!30} $5|9$ & \cellcolor{red!30} $9|12$ & \cellcolor{gray!30} $4|9$ & \cellcolor{gray!30} $0|-$ & 9, 7} \\\hline +\only<-6>{&&&&&&&&&}\only<7->{9 & $\infty|-$ & $14|9$ & $15|11$ & \cellcolor{red!30} $10|10$ & \cellcolor{gray!30} $5|9$ & \cellcolor{gray!30} $9|12$ & \cellcolor{gray!30} $4|9$ & \cellcolor{gray!30} $0|-$ & 4, 7} \\\hline +\only<-7>{\phantom{4} & \phantom{$20|4$} & \phantom{$14|9$} & \phantom{$15|11$} & \phantom{$10|10$} & \phantom{$5|9$} & \phantom{$9|12$} & \phantom{$4|9$} & \phantom{$0|-$} & \phantom{7, 2}}\only<8->{4 & $20|4$ & \cellcolor{red!30} $14|9$ & $15|11$ & \cellcolor{gray!30} $10|10$ & \cellcolor{gray!30} $5|9$ & \cellcolor{gray!30} $9|12$ & \cellcolor{gray!30} $4|9$ & \cellcolor{gray!30} $0|-$ & 7, 2} \\\hline +\only<-8>{&&&&&&&&&}\only<9->{7 & $19|7$ & \cellcolor{gray!30} $14|9$ & \cellcolor{red!30} $15|11$ & \cellcolor{gray!30} $10|10$ & \cellcolor{gray!30} $5|9$ & \cellcolor{gray!30} $9|12$ & \cellcolor{gray!30} $4|9$ & \cellcolor{gray!30} $0|-$ & 2 } \\\hline +\only<-9>{&&&&&&&&&}\only<10->{2 & \cellcolor{red!30} $19|7$ & \cellcolor{gray!30} $14|9$ & \cellcolor{gray!30} $15|11$ & \cellcolor{gray!30} $10|10$ & \cellcolor{gray!30} $5|9$ & \cellcolor{gray!30} $9|12$ & \cellcolor{gray!30} $4|9$ & \cellcolor{gray!30} $0|-$ &} \\ +\end{tabular} +} +:::: + +:::: {.column width=30%} +\resizebox{\textwidth}{!}{ +\begin{tikzpicture}[ + graph vertex/.style={draw, circle, minimum size=0.55cm, inner sep =0pt}, + edge label/.style={inner sep=0pt, circle, fill=white}, + marked/.style={fill=blue!40}, + marked on/.style={alt=####1{marked}{}}, + active/.style={fill=red!40}, + active on/.style={alt=####1{active}{}}, + toilet/.style={fill=teal!30}, + start/.style={draw=red, thick}, + start on/.style={alt=####1{start}{}}, +] +\node[graph vertex, toilet, marked on=<10->, active on=<10>] (v2) at (2.50, 5.00) {2}; +\node[graph vertex, marked on=<9->, active on=<9>] (v4) at (4.00, 4.15) {4}; +\node[graph vertex, marked on=<8->, active on=<8>] (v7) at (2.80, 3.00) {7}; +\node[graph vertex, marked on=<7->, active on=<7>] (v9) at (4.00, 2.55) {9}; +\node[graph vertex, marked on=<5->, active on=<5>] (v10) at (5.50, 2.20) {10}; +\node[graph vertex, marked on=<6->, active on=<6>] (v11) at (2.90, 1.50) {11}; +\node[graph vertex, marked on=<4->, active on=<4>] (v12) at (4.20, 1.1) {12}; +\node[graph vertex, start on=<1>, marked on=<3->, active on=<3>] (v13) at (5.50, .80) {13}; + +\graph[edge quotes mid] { + (v2) --["6" edge label] (v4), + (v4) --["4" edge label] (v9), + (v2) --["4" edge label] (v7), + (v7) --["5" edge label] (v9), + (v7) --["6" edge label] (v11), + (v9) --["8" edge label] (v11), + (v9) --["5" edge label] (v10), + (v10) --["9" edge label] (v11), + (v11) --["5" edge label] (v12), + (v12) --["4" edge label] (v13), + (v10) --["5" edge label] (v13), +}; +\end{tikzpicture} +} +:::: +::: diff --git a/Info/11/NTG/1/Dijkstra/slides.md b/Info/11/NTG/1/Dijkstra/slides.md index d7dc6d22..d34e4f44 100644 --- a/Info/11/NTG/1/Dijkstra/slides.md +++ b/Info/11/NTG/1/Dijkstra/slides.md @@ -1,5 +1,6 @@ --- header-includes: | + \usepackage{standalone} \usepackage{ulem} \usetikzlibrary{graphs, shapes, quotes} @@ -7,18 +8,17 @@ header-includes: | \newcommand\textvtt[1]{{\normalfont\fontfamily{cmvtt}\selectfont #1}} \usepackage{changepage} - \usepackage{standalone} \newcommand\revealtexton[3]{\textbf{\only<-#2>{\textcolor{bg}{#1}}\only<#3->{\textcolor{red}{#1}}}} --- ## {.standout} Herzlich Willkommen! -Du brauchst dich heute nicht anmelden. +Du kannst dich schon anmelden -Die Computer sind an, aber gesperrt. +\texttt{v[orname].nachname} -Tablets bitte in der Tasche lassen! +und den Bildschirm ausschalten. ## \faIcon{hands-helping} / \faIcon{chalkboard} Arbeitsauftrag: Warteschlange \hfill{} 1/3 @@ -237,7 +237,7 @@ Manfred hat zwei Toiletten in seinem Labyrinth: ## \begin{tikzpicture} -\node {\includegraphics[keepaspectratio]{img/manfred_cut_out_autum.png}}; +\node {\includegraphics[keepaspectratio, height=\textheight]{img/manfred_cut_out_autum.png}}; \only<-5>{ \node[text width=7cm] at (7, 0) {Manfred hat Gott sei dank die Wege in seinem Labyrinth vermessen.}; } @@ -254,7 +254,7 @@ Manfred hat zwei Toiletten in seinem Labyrinth: \node[rotate=5] at (-1, -3) {\includegraphics[keepaspectratio, height=3cm]{img/Stoppuhr_digital_noBG_cutout.png}}; } \only<5->{ - \node at (7, 0) (ed) {\includegraphics[keepaspectratio]{img/Edsger_Wybe_Dijkstra_cutout.png}}; + \node at (7, 0) (ed) {\includegraphics[keepaspectratio, height=\textheight]{img/Edsger_Wybe_Dijkstra_cutout.png}}; \node[below=0cm of ed] {Edsger Dijkstra \textcopyright{} Hamilton Richards}; } \only<5>{ @@ -286,6 +286,23 @@ Manfred hat zwei Toiletten in seinem Labyrinth: :::: ::: +## \faIcon{desktop}/\faIcon{hands-helping} Arbeitsauftrag: Untersucht den Dijkstra-Algorithmus + +Öffne die Visualisierung unter **[https://bycs.link/yb8ey2](https://algorithms.discrete.ma.tum.de/graph-algorithms/spp-dijkstra/index_de.html)**. + + +\vspace{-0.1cm} +{.center height=70%} +\vspace{-0.1cm} + +Lade unter \boldred{Graph erstellen} die Datei \boldred{labyrinth.txt} aus ByCS Drive hoch. + +\begin{tikzpicture}[overlay, remember picture] +\node[draw=red, minimum width=1.1cm, minimum height=0.45cm, anchor=west, xshift=3.2cm, yshift=6.4cm] at (current page.south west) {}; +\node[draw=red, minimum width=3cm, minimum height=0.5cm, anchor=west, xshift=9.6cm, yshift=2.95cm] at (current page.south west) {}; +\node[anchor=west, xshift=0cm, yshift=3cm] at (current page.south west) {\includegraphics[keepaspectratio, width=4cm]{img/tum_visualisierung_qrcode.png}}; +\end{tikzpicture} + ## \faIcon{desktop}/\faIcon{hands-helping} Arbeitsauftrag: Untersucht den Dijkstra-Algorithmus \hfill 7 min Führe den Algorithmus **schrittweise** aus. @@ -301,11 +318,11 @@ Führe den Algorithmus **schrittweise** aus. Achte dabei auf die Bedeutung der farblichen Markierungen. -## \faIcon{desktop}/\faIcon{hands-helping} Arbeitsauftrag: Eigenschaften des Dijkstra-Algorithmus \hfill 3 min {.standout} +## \faIcon{desktop}/\faIcon{hands-helping} Arbeitsauftrag: Eigenschaften des Dijkstra-Algorithmus \hfill 5 min {.standout} -Teste dein Verständnis unter: +Teste dein Verständnis in Mebis: -[https://schule.muhq.space/dijkstra](https://schule.muhq.space/dijkstra) +Dijkstra Lücken Fülle die Lücken und ergänze anschließend dein Arbeitsblatt. @@ -325,20 +342,17 @@ Dazu wird eine Warteschlange verwendet, in der die Knoten nach \revealtexton{Pfa Um den günstigsten Weg zwischen dem Startknoten und einem zweiten Knoten konstruieren zu können, wird bei jeder Aktualisierung der gespeicherten Distanz zusätzlich der \revealtexton{Vorgänger}{6}{7} gespeichert. } -## \faIcon{desktop}/\faIcon{hands-helping} Arbeitsauftrag: Dijkstra-Algorithmus in Pseudocode \hfill 3 min {.standout} +## \faIcon{desktop}/\faIcon{hands-helping} Arbeitsauftrag: Dijkstra-Algorithmus in Pseudocode \hfill 5 min {.standout} -Sortiere die Schritte des Dijktra-Algorithmus unter +Sortiere die Schritte des Dijktra-Algorithmus in Mebis: -[https://schule.muhq.space/dijkstra2](https://schule.muhq.space/dijkstra2) +Dijkstra Pseudocode ## \faIcon{pencil-alt} Drehe dein Arbeitsblatt um! -\small -\begin{adjustbox}{center=-1.2cm} -\begin{minipage}{1.1\textwidth} -\input{pseudocode.tex} -\end{minipage} -\end{adjustbox} +\begin{center} +\includegraphics[height=\textheight, keepaspectratio]{pseudocode.pdf} +\end{center} ## \faIcon{desktop}/\faIcon{hands-helping} Arbeitsauftrag: Hilfe für Manfred \hfill 5 min{.t} |
