Алгоритмы и алгоритмические языки

Бакалавриат 2022/2023

Лучший по критерию «Полезность курса для Вашей будущей карьеры»

Лучший по критерию «Полезность курса для расширения кругозора и разностороннего развития»

Статус: Курс обязательный (Программная инженерия)

Направление: 09.03.04. Программная инженерия

Кто читает: Базовая кафедра «Системное программирование» Института системного программирования им. В.П. Иванникова РАН (ИСП РАН)

Где читается: Факультет компьютерных наук

Когда читается: 1-й курс, 1, 2 модуль

Формат изучения: без онлайн-курса

Охват аудитории: для своего кампуса

Преподаватели: Белеванцев Андрей Андреевич, Гребнев Николай Юрьевич, Егоров Данила Игоревич, Иконникова Мария Кирилловна, Терлыч Никита Андреевич

Язык: русский

Кредиты: 5

Контактные часы: 120

Полная версия программы учебной дисциплины

Аннотация

Курс является первой частью годового базового курса программирования, целью которого является заложить системные основы понимания архитектуры компьютера, основ теории алгоритмов, базовых алгоритмов и структур данных. В качестве языка программирования для этого используется язык С. Изучаются самые вводные понятия теории алгоритмов (формализации алгоритмов, алгоритмическая неразрешимость, универсальный вычислитель), язык программирования С, а также основные структуры данных (списки, деревья, хеш-таблицы) и соответствующие алгоритмы (сортировка, поиск).

Цель освоения дисциплины

● Знать базовые понятия теории алгоритмов
● Знать основы языка С, в том числе утилиты сборки – компилятор, компоновщик
● Знать базовые алгоритмы и структуры данных
● Научиться писать и отлаживать программы на С, понимать, какие структуры данных использовать, какова сложность работы с ними

Планируемые результаты обучения

Знания основы языка С

Содержание учебной дисциплины

Цели и задачи курса. Характеристика разделов курса.
Структура программного файла. Системные библиотеки и их использование. Описание Си-машины. Типы данных языка Си.
Приведение типов при вычислении выражений (явное и неявное). Операторы: выражение-оператор, составный оператор, условный оператор, оператор выбора, циклы, оператор перехода.
Обработка строк. Операция sizeof. Указатели. Адресная арифметика.
Возврат из функции. Рекурсия. Хвостовая рекурсия. Встраивание функций. Указатели на функцию.
Схема компиляции программ на языке Си. Препроцессор. Директивы препроцессора. Динамическое выделение и освобождение памяти.
Инструменты поиска ошибок с динамической памятью. Представление данных с плавающей точкой. Стандарт IEEE 754.
Организация типа данных «стек» на динамической памяти. Реализация стека как библиотеки. Использование стека для построения обратной польской записи.
Простейшие алгоритмы сортировки (выбором, вставками, обменами). Оценка сложности алгоритмов сортировки.
"Прошитое" двоичное дерево и его обход. Двоичные деревья поиска и операции над ними.
Красно-черные деревья, их высота и вставка в красно-черное дерево.
Хеширование. Хеширование цепочками.

Элементы контроля

Самостоятельная работа
Две самостоятельные работы в модуле.
Контрольная работа
Одна контрольная работа в 1-м модуле. Две контрольные работы во 2-м модуле.
Домашние задания
По три домашних задания в 1-м и 2-м модулях.
Итоговый экзамен
Экзамен состоит из нескольких задач (обычно между 8 и 12). Каждая задача оценивается в некоторое количество баллов. Оценка за экзамен вычисляется как сумма баллов по всем решенным задачам, поделенная на сумму баллов по всем задачам.

Промежуточная аттестация

2022/2023 учебный год 1 модуль
П1 = 1/8*(С1 + С2) + 1/4*K1 + 1/6*(ДЗ1 + ДЗ2 + ДЗ3)
2022/2023 учебный год 2 модуль
П2 = 4/7*Э + 3/28*(К2 + К3) + 1/14*(ДЗ4+ДЗ5+ДЗ6)

Список литературы

Авторы

Петрухина Анастасия Сергеевна

Программа дисциплины