Алгоритмизация и программирование

Бакалавриат 2024/2025

Статус: Курс обязательный (Информационная безопасность)

Направление: 10.03.01. Информационная безопасность

Кто читает: Кафедра информационной безопасности киберфизических систем

Где читается: Московский институт электроники и математики им. А.Н. Тихонова

Когда читается: 1-й курс, 1-4 модуль

Формат изучения: без онлайн-курса

Охват аудитории: для своего кампуса

Язык: русский

Кредиты: 10

Контактные часы: 160

Полная версия программы учебной дисциплины

Аннотация

Курс "Алгоритмизация и программирование" направлен на формирование навыков применения стандартных алгоритмов и различных структур данных для решения практико-ориентированных задач, умение использовать стандартное программное обеспечение в своей профессиональной деятельности.

Цель освоения дисциплины

Введение в теорию сложности алгоритмов
− освоение технологии структурного программирования;
Изучение основных подходов к проектированию алгоритмов
− изучение базовых элементов языков Python и C/C++;
Изучение основных структур данных
− изучение стандартных алгоритмов обработки различных структур данных;
изучение базовых элементов языков Python и C++
− изучение приёмов разработки алгоритмов для обработки различных структур данных.

Планируемые результаты обучения

Знает алгоритмы поиска и сортировки с наименьшей асимптотической сложностью.
Знает определения Тьюринг-полноты и NP-полноты.
Знает основные коллекции и алгоритмы стандартной библиотеки.
Знает основные структуры данных, такие как очередь, список, хеш-таблица, красно-чёрное дерево.
Знает основы языка программирования C++.
Знает основы языка программирования Python.
Понимает внутреннее устройство большей части алгоритмов из стандартной библиотеки.
Умеет выбрать подходящую структуру данных для решения конкретной задачи.
Умеет использовать динамическое программирование и метод «разделяй и властвуй» для проектирования алгоритмов.
Умеет использовать основные конструкции языка, такие как ветвления циклы, generator expressions.
Умеет оценивать сложность алгоритмов.
Умеет реализовывать свои функции и классы.
Умеет реализовывать свои функции и классы.
Знает основные принципы работы системы контроля версий Git. Понимает и умеет применять механизмы ветвления и совместной разработки, в т.ч. с использованием удалённого репозитория.
Знает основные принципы покрытия исходного кода unit-тестами. Умеет применять фреймворки для unit-тестирования в разработке ПО. Понимает основы mock-тестирования, владеет соответствующими инструментами.
Понимает основные принципы написания документации к исходному коду ПО. Владеет средствами генерации документации.
Понимает основные принципы компиляции и интерпретации исходных кодов ПО. Владеет инструментами сборки и запуска программ на ЯП C++ и Python. Умеет использовать сторонние модули и библиотеки в ходе разработки собственного ПО.
Владеет навыками отладки разрабатываемого ПО. Знает основные функции отладчика. Умеет применять отладчик для поиска и корректировки ошибок в исходном коде ПО.

Содержание учебной дисциплины

Тема 1. Алгоритмы и их сложность. Алгоритмы поиска и сортировки.
Тема 2. Основные методы проектирования алгоритмов.
Тема 3. Структуры данных.
Тема 4. Общая теория сложности задач
Тема 5. Python.
Тема 6. C++
Тема 7. Инструменты разработки ПО.

Элементы контроля

Домашние задания
Проект
Экзамен
Экзамен
Работа на семинарах
Работа на практических занятиях

Промежуточная аттестация

2024/2025 2nd module
0.2 * Домашние задания + 0.2 * Проект + 0.2 * Работа на практических занятиях + 0.2 * Работа на семинарах + 0.2 * Экзамен
2024/2025 4th module
0.5 * 2024/2025 2nd module + 0.1 * Домашние задания + 0.1 * Проект + 0.1 * Работа на практических занятиях + 0.1 * Работа на семинарах + 0.1 * Экзамен

Список литературы

Авторы

Морозов Владимир Игоревич
Байдин Георгий Сергеевич
Подшивалов Ярослав Олегович
Евсютин Олег Олегович
Дерендяев Александр Борисович
Аксенова Ольга Вениаминовна
Крещук Алексей Андреевич

Программа дисциплины