Алгоритмизация и программирование

2022/2023

Учебный год

RUS

Обучение ведется на русском языке

12

Кредиты

Кто читает:

Департамент компьютерной инженерии

Статус:

Курс обязательный

Когда читается:

1-й курс, 1-4 модуль

Преподаватели

Американов Александр Александрович

Ерохина Елена Альфредовна

Зунин Владимир Викторович

Лежнев Евгений Владимирович

Рыбаков Петр Владимирович

Программа дисциплины

Аннотация

Курс «Алгоритмизация и программирование» предназначен для студентов бакалавриата по направлениям «Информатика и вычислительная техника». Курс направлен на изучение, освоение и умение применять в рамках своей специализации технологии структурного программирования, изучение базовых элементов языков C и C++,а также стандартных алгоритмов обработки различных структур данных. В курсе рассматриваются такие темы как: Введение. Основы алгоритмизации. Основные алгоритмические конструкции. Циклы и примеры их использования Алгоритмы обработки одномерных массивов Алгоритмы обработки матриц Алгоритмы с досрочным выходом из цикла. Основные сведения о языке C. Конструкции языка C. Форматный ввод и вывод данных. Использование указателей при обработке массивов и матриц. Распределение памяти. Классы памяти. Функции в языке C. Символьный и строковый тип данных. Алгоритмы обработки строк. Динамическое распределение памяти. Динамические структуры. Основные сведения о языке C++ Потоковый ввод и вывод данных. Структуры. Файлы. Строковый тип данных. Связанные списки. Бинарные деревья. Алгоритмы обработки связанных списков Предложена тематика лабораторных и контрольных работ, лекций, семинарских занятий. Все материалы доступны студентам в форме презентаций.

Цель освоения дисциплины

• Освоение технологии структурного программирования;
• Изучение базовых элементов языков C и C++;
• Изучение стандартных алгоритмов обработки различных структур данных;
• Изучение приёмов разработки алгоритмов для обработки различных структур данных.

Планируемые результаты обучения

• Знает базовые конструкции (структуры) и базовые операции псевдокода.
• Знает кодирование всех алгоритмических конструкций на языке С.
• Знает основные приемы и особенности потокового ввода и вывода данных
• Знает основные приемы работы со строками в языке С++
• Знает основные приемы работы со структурами и файлами в языке С++
• Знает основные сведения о языке С++.
• Знает основные способы записи алгоритмов. Умеет записать постановку задачи
• Знает основные типы связанных списков. Умеет формировать и обрабатывать линейные однонаправленные списки - стек и очередь, т.е применяет стандартные алгоритмы для работы с этим типом данных.
• Знает понятие и назначение типа "указатель". Умеет использовать указатели при решении задач обработки массивов и матриц.
• Знает понятие функции. Умеет передавать параметры по значению и по адресу. Умеет использовать указатель на указатель.
• Знает понятия структуры и файлового типа. Умеет применять стандартные алгоритмы для решения задач обработки файлов и структур.
• Знает структуру простой программы на языке С. Знает основные типы данных, базовые операции (арифметические, логические и операции присваивания). Умеет кодировать арифметические выражения на языке С.
• Знает типы циклов и умеет правильно записать их на псевдокоде .Может выбрать тип цикла, который подходит для решения данной задачи. Может составить итерационный алгоритм и закодировать его.
• Знает характеристики классов памяти и основные отличия между ними.
• Умеет использовать алгоритмы с досрочным выходом из цикла для обработки массивов и матриц.
• Умеет использовать алгоритмы сортировки, удаления, вставки элементов , поиска минимума или максимума , формирования нового массива для решения задач обработки одномерного массива.
• Умеет использовать стандартные функции ввода и вывода данных
• Умеет использовать стандартные функции для обработки символьных строк при решении задач. Умеет использовать алгоритмы обработки символьных сток при решении задач. Умеет использовать указатели для обработки символьных строк.
• Умеет использовать функции выделения и освобождения памяти. Умеет формировать и обрабатывать связанные списки различных типов - линейные, циклические, одно и двунаправленные.
• умеет осуществлять ввод и вывод матриц, а также использовать алгоритмы, изученные в теме 4 для обработки матриц.
• Умеет формировать и обрабатывать бинарные деревья.

Содержание учебной дисциплины

• Введение. Основы алгоритмизации.
• Основные алгоритмические конструкции.
• Циклы и примеры их использования.
• Алгоритмы обработки одномерных массивов
• Алгоритмы обработки матриц
• Алгоритмы с досрочным выходом из цикла.
• Основные сведения о языке C.
• Конструкции языка C.
• Форматный ввод и вывод данных.
• Использование указателей при обработке массивов и матриц
• Функции в языке C.
• Распределение памяти. Классы памяти.
• Символьный и строковый тип данных. Алгоритмы обработки строк
• Структуры. Файлы в языке С.
• Основные сведения о языке C++
• Динамическое распределение памяти. Динамические структуры.
• Потоковый ввод и вывод данных.
• Преобразования при вычислении арифметических выражений. Приведение типов.
• Структуры. Файлы в языке С++.
• Строковый тип данных
• Связанные списки. Алгоритмы обработки связанных списков
• Бинарные деревья. Алгоритмы обработки бинарных деревьев

Элементы контроля

• лабораторный практикум 1 модуль
  Лабораторная работа 1. Алгоритмы циклической структуры. Алгоритм «удаление путем сдвига». Алгоритмы поиска суммы, количества, среднего арифметического элементов массива. Лабораторная работа 2.Алгоритмы с досрочным выходом из цикла. Алгоритмы обработки целых чисел.
• Лабораторный практикум 2 модуль
  Лабораторная работа 3.Использование функций. Лабораторная работа 4. Обработка символьных строк. Лабораторная работа 5.Программирование с использованием файлов
• экзамен 2 модуль
• семинар 1 модуль
• Семинар 2 модуль
  Проверочные работы и ответы у доски
• Лекции 1 модуль
  Проверочные работы или тесты на лекции
• Лекции 2 модуль
  Письменная работа или тест на лекции
• Контрольная работа 1
  Контрольная работа на компьютере в течение 80 минут
• Лабораторный практикум 3 модуль
  1. Лабораторная работа 6. "Структуры. Файлы" 2. Лабораторная работа 7. Связанные списки. Динамические переменные" 3. Лабораторная работа 8. "Одномерные массивы. Двумерные массивы (с использованием указателей)"
• Лабораторный практикум 4 модуль
  1. Лабораторная работа 9.Символьные строки. Подпрограммы" 2. Лабораторная работа 10. "Списки. Динамические переменные" 4. Лабораторная работа 11. "Рекурсия"
• Семинар 4 модуль
• Семинар 3 модуль
  Проверочная работа
• Лекция 3 модуль
  Проверочная работа или тест на лекции
• Лекции 4 модуль
  Проверочная работа или тест
• Контрольная работа 3
  Решение задач на компьютере. 80 минут
• Контрольная работа 4
  Контрольная работа. Решение задач на компьютере. 80 минут
• Экзамен 4 модуль
  Тест в аудитории

Промежуточная аттестация

• 2022/2023 учебный год 2 модуль
  0.28 * лабораторный практикум 1 модуль + 0.04 * Семинар 2 модуль + 0.08 * семинар 1 модуль + 0.04 * Лекции 2 модуль + 0.2 * Лабораторный практикум 2 модуль + 0.04 * Лекции 1 модуль + 0.12 * Контрольная работа 1 + 0.2 * экзамен 2 модуль
• 2022/2023 учебный год 4 модуль
  0.12 * Контрольная работа 3 + 0.04 * Семинар 4 модуль + 0.04 * Лекции 4 модуль + 0.2 * Экзамен 4 модуль + 0.12 * Контрольная работа 4 + 0.04 * Семинар 3 модуль + 0.04 * Лекция 3 модуль + 0.2 * Лабораторный практикум 4 модуль + 0.2 * Лабораторный практикум 3 модуль

Список литературы

Рекомендуемая основная литература

• Ресурсно - эффективные компьютерные алгоритмы. Разработка и анализ : учеб. пособие для вузов, Ульянов, М. В., 2008

Рекомендуемая дополнительная литература

• Искусство программирования. Т. 4, А: Комбинаторные алгоритмы, часть 1, Кнут, Д. Э., 2013
• Искусство программирования. Т.1: Основные алгоритмы, Кнут, Д. Э., 2011
• Искусство программирования. Т.2: Получисленные алгоритмы, Кнут, Д. Э., 2012
• Искусство программирования. Т.3: Сортировка и поиск, Кнут, Д. Э., 2012