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Allgemeine Loesung zu 3b ergaenzt.
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c0d41fd969
commit
eb3f361cdf
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@ -56,6 +56,22 @@
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& X^{16} &\cdot & X^{16} &=& X^{32} \\
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& X^{32} &\cdot & X^{32} &=& X^{64}
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\end{alignat*}
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Auf eben gezeigte Weise kann man $X^{64}$ mit nur $6$ Multiplikationen ausrechnen.
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Auf eben gezeigte Weise kann man $X^{64}$ mit nur $6$ Multiplikationen ausrechnen. Interessanterweise gilt $2^{6} = 64$. Müsste man nun eine andere 2-Potenz ausrechnen, dann wäre das Ergebnis ebenso schnell klar. Da im allgemeinen Fall $n$ aber irgendeine Zahl sein kann, ist es sinnvoll sich zum Beispiel $74$ anzusehen. Im Fall von $74$ würde es so weiter gehen:
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\begin{alignat*}{3}
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& X^{64} &\cdot & X^{8} &=& X^{72} \\
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& X^{72} &\cdot & X^{2} &=& X^{74}
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\end{alignat*}
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Demnach würden bei $74$ acht Multiplikationen benötigt.
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Daraus kann die allgemeine Formel für die Anzahl der Multiplikationen $F(n)$ gebildet werden:\\
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\begin{alignat*}{2}
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F(n) &=& \begin{cases}
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0, & \text{wenn } n = 1\\
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\lceil F(\frac{n}{2}) \rceil + 1, & \text{wenn } n > 1
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\end{cases}
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\end{alignat*}
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Diese rekursive Formel könnte auch als Schleife dargestellt werden. Durch die Halbierung von n bei jedem Durchgang hat die Funktion eine logarithmische Laufzeit. Die Addition ist dabei irrelevant, wenn man sich das asymptotische Verhalten ansieht.
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Damit ist die Behauptung, dass $\mathcal{O}(\log n)$ Multiplikationen ausreichen um $X^{n}$ zu berechnen, gezeigt.
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\subsection{} %c
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\end{document}
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