Алгоритмы и структуры данных

Бакалавриат 2022/2023

Статус: Курс по выбору (Программная инженерия)

Направление: 09.03.04. Программная инженерия

Кто читает: Департамент программной инженерии

Где читается: Факультет компьютерных наук

Когда читается: 2-й курс, 1, 2 модуль

Формат изучения: без онлайн-курса

Охват аудитории: для своего кампуса

Преподаватели: Бессмертный Александр Игоревич, Нестеров Роман Александрович, Шершаков Сергей Андреевич

Язык: русский

Кредиты: 4

Контактные часы: 60

Полная версия программы учебной дисциплины

Аннотация

Учебный курс «Алгоритмы и структуры данных» предлагается студентам бакалавриата по направлению «Программная инженерия» (код 09.03.04) на факультете компьютерных наук Национального исследовательского университета — Высшая Школа экономики (НИУ ВШЭ). Курс относится к обязательным предметам (блок/базовый модуль Б.Пр.Б, Б.Пр – Профильные дисциплины рабочего учебного плана на 2022–2023 учебный год). Курс двухмодульный (модули 1 и 2). Программа учебной дисциплины подготовлена для преподавателей, ответственных за курс (а также преподавателей смежных дисциплин), учебных ассистентов, слушателей курса (студентов), зачисленных на курс, а также экспертов и официальных лиц, осуществляющих аккредитацию. Курс посвящен основам проектирования и анализа алгоритмов. Он также включает в себя обучение фундаментальным структуры данных, а так же их реализации на основе стандартной библиотеки C++ (STL). Курс включает блок тем, посвященных теории автоматов, регулярных языков и грамматик, а также основам теории сложности. Лекции и практические занятия тесно взаимосвязаны. Лекции в первую очередь предназначены для знакомства с новыми темами, тогда как практические занятия предназначены для решения конкретных задач — аналитически, а также путем кодирования программы на языке С++.

Цель освоения дисциплины

Изучить принципы построения алгоритмов
Научиться анализировать сложность алгоритма с точки зрения времени (временная) и памяти (пространственная)
Изучить принципы проектирования базовых, а также некоторых продвинутых структур данных
Получить практический опыт в реализации алгоритмов и структур данных в виде C++-приложений, а также применять их для решения специализированных задач
Изучить базовые концепции теории автоматов, регулярных языков и грамматик
Получить практические навыки построения конечных автоматов и регулярных выражений

Планируемые результаты обучения

Основные концепции и методы построения алгоритмов.
Навыки проектирования структур данных с использованием C++.
Подходы к анализу сложности алгоритмов по времени и памяти.
Навыки построения модели программ и процессов в виде конечных автоматов и регулярных выражений.
Навыки работы в команде с использованием инструментов совместной работы.
Навыки презентации.
Навыки написания отчетов и технической документации, в том числе быстро изменяющейся документации с использованием вики и других специальных инструментов.
Навыки самоанализа и экспертной оценки.

Содержание учебной дисциплины

Введение
Асимптотический анализ сложности
Анализ сложности рекурсивных алгоритмов
Анализ сложности рекурсивных алгоритмов (продолжение)
Рандомизированные алгоритмы
Теорема о нижней оценке сортировки
Бинарные деревья
Сбалансированные бинарные деревья поиска
Амортизационные анализ сложности алгоритмов
Хеширование
Вероятностные структуры данных
Теория сложности-1
Теория сложности-2
Теория сложности-3
Теория сложности-4

Элементы контроля

Накопленная оценка за 1 модуль
Накопленная оценка за курс

Промежуточная аттестация

2022/2023 учебный год 1 модуль
В 1 модуле выставляется оценка по результатам накполенных баллов ОА. Накопленная оценка ОА рассчитывается следующим образом: OA = min[(10 * (RP + BP) / RPmax), 10], где RP - количество заработанных "обычных" баллов (домашние задания в системе Я.Контест, тесты на семинаре, контрольная работа) BP - количество заработанных "бонусных" баллов (дополнительные домашние задания в системе Я.Контест, активность на лекциях).
2022/2023 учебный год 2 модуль
Накопленная оценка ОА рассчитывается следующим образом: OA = min[(10 * (RP + BP) / RPmax), 10], где RP - количество заработанных "обычных" баллов (домашние задания в системе Я.Контест, тесты на семинаре, контрольная работа) BP - количество заработанных "бонусных" баллов (дополнительные домашние задания в системе Я.Контест, активность на лекциях).

Программа дисциплины