Detail předmětu
Algoritmy
IALe Ak. rok 2009/2010 zimní semestr 5 kreditů
Přehled základních datových struktur a jejich použití. Principy dynamického přidělování paměti. Specifikace abtraktních datových typů (ADT). Specifikace a implementace ADT: seznamy, zásobník, fronta, množina, pole, vyhledávací tabulka, graf, binární strom. Algoritmy nad binárním stromem. Vyhledávání: sekvenční, v neseřazeném a seřazeném poli, vyhledávání se zarážkou, binární vyhledávání, binární vyhledávácí strom, vyvážený strom (AVL). Vyhledávání v tabulkách s rozptýlenými položkami. Řazení, principy, řazení bez přesunu položek, řazení podle více klíčů. Nejznámější metody řazení: Select-sort, Bubble-sort, Heap-sort, Insert-sort a jeho varianty, Shell-sort, Quick sort v rekurzívní a nerekurzívní notaci, Merge-sort, List-merge-sort, Radix-sort. Sekvenční metody řazení. Rekurze a algoritmy s návratem. Vyhledávání podřetězců v textu. Dokazování programů, tvorba dokázaných programů.
Garant předmětu
Jazyk výuky
Zakončení
Rozsah
- 39 hod. přednášky
- 13 hod. pc laboratoře
Zajišťuje ústav
Získané dovednosti, znalosti a kompetence z předmětu
- Student porozumí významu metod dokazování správnosti programů a s tvorby dokázaných programů.
- Porozumí základním principům a významu složitosti algoritmů.
- Seznámí se se základními abstraktními datovými typy a strukturami, naučí se je implementovat a používat.
- Seznámí se s principy dynamického přidělování paměti.
- Naučí se rekurzívní a nerekurzívní zápisy základních algoritmů.
- Naučí se vytvářet a analyzovat algoritmy vyhledávání a řazení.
- Student se nučí odborné terminologii v českém i anglickém jazyce
- Student se naučí vytvářet malé projekty v malém týmu
- Student se naučí prezentaci a obhajobě výsledků v malém projektu
Cíle předmětu
Seznámit se s principy metod dokazování správnosti programů a s tvorby dokázaných programů. Seznámit se základními principy složitosti algoritmů. Seznámit se s principy dynamického přidělování paměti. Seznámit se základními abstraktními datovými typy a strukturami, naučit se je implementovat a používat. Naučit se rekurzívní a nerekurzívní zápisy základních algoritmů. Naučit se vytvářet a analyzovat algoritmy vyhledávání a řazení.
Doporučené prerekvizity
- Základy programování (IZP)
Požadované prerekvizitní znalosti a dovednosti
- Znalost základů programování v procedurálně orientovaném programovacím jazyce. ZNALOSTI A KOMPETENCE V ZÁKLADECH PROGRAMOVÁNÍ (C, Pascal aj.) BUDOU NA ZAČÁTKU VÝUKY PŘEZKOUŠENY. NEDOSTATEČNÉ ZNALOSTI POVEDOU KE ZRUŠENÍ PŘÉDMĚTU !!!
- Středoškolské znalosti z matematiky.
Literatura referenční
- Honzík, J., Hruška, T., Máčel, M.: Vybrané kapitoly z programovacích technik, Ed.stř.VUT Brno,1991.
- Knuth, D.: The Art of Computer programming, Vol.1,2,3. Addison Wesley, 1968
- Wirth, N.: Alorithms+Data Structures=Programs, Prentice Hall, 1976
- Horovitz, Sahni: Fundamentals of Data Structures.
- Amsbury, W: Data Structures: From Arrays to Priority Cormen, T. H., Leiserson, Ch.E., Rivest, R.L.: Introduction to Algorithms.
- Aho A.V., Hoppcroft J.E., Ullman J.D.: Data Structures and Algorithms.
- Kruse, R.L.: Data Structures and Program Design. Prentice- Hall,Inc. 1984
- Baase, S.: Computer Algorithms - Introduction to Design and Analysis. Addison Wesley, 1998
Osnova přednášek
- Základy algoritmického jazyka. Přehled datových struktur. Abstraktní datový typ a jeho specifikace.
- Specifikace, implementace a použití ADT seznam.
- Specifikace, implementace a použití ADT zásobník, fronta. Vyčíslení výrazů s použitím zásobníku.
- ADT pole, množina, graf, binární strom.
- Algoritmy nad binárním stromem.
- Vyhledávání, sekvenční, v poli, binární vyhledávání.
- Binární vyhledávácí stromy, AVL strom.
- Vyhledávání v tabulkách s rozptýlenými položkami.
- Řazení, principy, bez přesunu, s vícenásobným klíčem.
- Známé metody řazení polí I
- Známé metody řazení polí II, řazení souborů.
- Rekurze, algoritmy s návratem.
- Dokazování správnosti programů, tvorba dokázaných programů.
Průběžná kontrola studia
- získání minimálně 20 bodů za semestr
-
Pokud bude odhaleno plagiátorství nebo nedovolená spolupráce na projektech či domácích úlohách, zápočet nebude udělen a dále bude zváženo zahájení disciplinárního řízení.
Kontrolovaná výuka
- Opravované domácí úlohy - 20 bodů
- Půlsemestrální písemná zkouška - 15 bodů
- Hodnocený projekt s obhajobou - 15 bodů
- Závěrečná písemná zkouška - 50 bodů
- Změna pro rok 2009:
- Dvě opravované domácí úlohy - 20 bodů
- Půlsemestrální písemná zkouška - 18 bodů
- Účast na přednášce - 1 bod za 1 účast (max 11 bodů)
- Prémiový bod za aktivitu - 1 bod
- Závěrečná písemná zkouška - 50 bodů