Algorithms and Data Structures

2019/2020

Academic Year

RUS

Instruction in Russian

3

ECTS credits

Delivered at:

Department of Informatics

Course type:

Bridging course

When:

1 year, 1 module

Instructors

Копелиович Сергей Владимирович

Sirotkin, Alexander

Программа дисциплины

Аннотация

Является обязательной дисциплиной. Целью освоения дисциплины «Алгоритмы и структуры данных» являются:  изучение основных алгоритмов и структур данных, широко применяющихся в современной информатике.  формирование представления об основных алгоритмах и структурах данных, алгоритмах на графах и строках, динамическом программировании, жадных алгоритмах.  формирование представления об анализе алгоритмов, теории сложности алгоритмов и способах сравнения алгоритмов и структур данных между собой. В ходе освоения программы изучаются следующие темы: числовые алгоритмы, рекуррентные соотношения, вычислительная сложность, алгоритмы сортировки, декомпозиция графов, пути в графах, жадные алгоритмы, динамическое программирование, структуры данных: список, массив, стек, очередь, хеш-таблица, очередь с приоритетами, алгоритмы на строках: поиск подстроки.

Цель освоения дисциплины

• Целью освоения дисциплины «Алгоритмы и структуры данных» являются: • изучение основных алгоритмов и структур данных, широко применяющихся в со-временной информатике. • формирование представления об основных алгоритмах и структурах данных, алго-ритмах на графах и строках, динамическом программировании, жадных алгоритмах. • формирование представления об анализе алгоритмов, теории сложности алгоритмов и способах сравнения алгоритмов и структур данных между собой.

Планируемые результаты обучения

• Способен давать оценку сложности поставленной задачи и оценивать вычислительную сложность алгоритмов решения задачи. Способен выбирать оптимальный алгоритм.
• Способен выбирать оптимальный алгоритм. Способен проводить сортировку алгоритмов. Изучил: представление графов в виде списков смежности и матрицы смежности; в ориентированных и неориентированных графах; двунаправленный поиск путей в графах; поиск кратчайших путей во взвешенном графе, алгоритмы Беллмана – Форда, Флойда – Уоршелла.
• Изучил понятие жадные алгоритмы, в том числе основные принципы и примеры алгоритмов. Способен осуществлять поиск кратчайших путей в графе при помощи алгоритма Дейкстры. Владеет понятием минимальные остовные деревья: алгоритмы Прима и Крускала. Способен составить расписания для взвешенных интервалов, выравнивать текст по ширине, выравнивать последовательности.
• Владеет понятиями: линейные структуры данных; амортизационный анализ; двоичные и биномиальные кучи; система непересекающихся множеств. Изучил всевозможные варианты задачи поиска подстроки в строке. Изучил понятие об алгоритме поиска реального времени; алгоритм Кнута-Морриса-Пратта, префикс-функция; алгоритм построения префикс-функции; линейность времени его работы.

Содержание учебной дисциплины

• Введение. Числовые алгоритмы. Рекуррентные соотношения. Вычислительная сложность.
• Алгоритмы сортировки. Декомпозиция графов. Пути в графах.
• Жадные алгоритмы. Динамическое программирование.
• Структуры данных: список, массив, стек, очередь, хеш-таблица, очередь с приоритетами. Алгоритмы на строках: поиск подстроки.

Элементы контроля

• Работа на семинарах
• Контрольная работа
• Итоговый контроль

Промежуточная аттестация

• Промежуточная аттестация (1 модуль)
  0.5 * Итоговый контроль + 0.25 * Контрольная работа + 0.25 * Работа на семинарах

Список литературы

Рекомендуемая основная литература

• Stephens, R. (2013). Essential Algorithms : A Practical Approach to Computer Algorithms. Indianapolis, IN: Wiley. Retrieved from http://search.ebscohost.com/login.aspx?direct=true&site=eds-live&db=edsebk&AN=619942

Рекомендуемая дополнительная литература

• Hetland, M. L. (2010). Python Algorithms : Mastering Basic Algorithms in the Python Language. [New York, N.Y.]: Apress. Retrieved from http://search.ebscohost.com/login.aspx?direct=true&site=eds-live&db=edsebk&AN=372221