WorstcaseVerhalten

WorstCaseVerhalten bezeichnet das Verhalten eines Systems oder Algorithmus unter den ungünstigsten möglichen Eingaben oder Bedingungen. Es betrifft die maximalen Ressourcenanforderungen, Laufzeiten oder Reaktionszeiten, die in worst-case-Szenarien auftreten können. Im praktischen Diskurs wird WorstCaseVerhalten oft gegenüber dem durchschnittlichen Verhalten oder amortisiertem Verhalten abgesetzt, um Grenzfälle in die Planung einzubeziehen.

In der Algorithmusanalyse werden WorstCase-Werte oft als Zeitkomplexität angegeben. Beispiele: Das Durchsuchen einer ungeordneten Liste im Worst Case ist O(n), während die binäre Suche O(log n) erreicht. Ähnliche WorstCase-Metriken gelten für den Speicherbedarf, also die maximale Platzkomplexität unter allen Eingaben einer gegebenen Größe.

Für Echtzeit- und sicherheitskritische Systeme ist die Berücksichtigung von WorstCaseVerhalten zentral, um Termine und Sicherheitsgrenzen einzuhalten. WorstCase Execution Time (WCET) bezeichnet die maximale Ausführungszeit eines Programms auf einer konkreten Hardware. Schätzungen erfolgen durch statische Timing-Analyse, Messungen sowie Analysen von Cache, Pipelines und Parallelität.

In Tests und Verifikation dient WorstCaseVerhalten der Generierung von Worst-Case-Inputs, Stresstests und formalen Methoden wie Model Checking. Es ist oft stark pessimistisch, liefert aber wichtige Sicherheits- und Zuverlässigkeitsgarantien in Bereichen wie eingebettete Systeme, Netzwerke oder verteilte Anwendungen.