Detail předmětu

Algoritmy (v angličtině)

IALe Ak. rok 2021/2022 zimní semestr 5 kreditů

Aktuální akademický rok

Přehled základních datových struktur a jejich použití. Časová složitost algoritmů - úvod. Specifikace abstraktních datových typů (ADT). Specifikace a implementace ADT: seznamy, zásobník, fronta, vyhledávací tabulka. Algoritmy nad binárním stromem. Vyhledávání: sekvenční, v neseřazeném a seřazeném poli, vyhledávání se zarážkou, binární vyhledávání, binární vyhledávací strom, vyvážený strom (AVL). Vyhledávání v tabulkách s rozptýlenými položkami. Řazení, principy, řazení bez přesunu položek, řazení podle více klíčů. Nejznámější metody řazení: Select-sort, Bubble-sort, Heap-sort, Insert-sort a jeho varianty, Shell-sort, Quick sort v rekurzivní a nerekurzivní notaci, Merge-sort, List-merge-sort, Radix-sort.

Garant předmětu

Honzík Jan M., prof. Ing., CSc. (UIFS)

Jazyk výuky

anglicky

Zakončení

zápočet+zkouška (písemná)

Rozsah

  • 39 hod. přednášky
  • 13 hod. projekty

Bodové hodnocení

  • 51 bodů závěrečná zkouška
  • 14 bodů půlsemestrální test
  • 35 bodů projekty

Zajišťuje ústav

Ústav informačních systémů (UIFS)

Přednášející

Burgetová Ivana, Ing., Ph.D. (UIFS)
Honzík Jan M., prof. Ing., CSc. (UIFS)

Cvičící

Burgetová Ivana, Ing., Ph.D. (UIFS)
Křena Bohuslav, Ing., Ph.D. (UITS)

Získané dovednosti, znalosti a kompetence z předmětu

  • Porozumí základním principům a významu složitosti algoritmů.
  • Seznámí se se základními abstraktními datovými typy a strukturami, naučí se je implementovat.
  • Naučí se rekurzivní a nerekurzivní zápisy základních algoritmů.
  • Seznámí se s různými variantami vyhledávacích tabulek a porozumí jejich vlastnostem.
  • Naučí se vytvářet a analyzovat algoritmy vyhledávání a řazení.

Cíle předmětu

Student porozumí základním principům složitosti algoritmů a bude je schopen využít při tvorbě programů. Student porozumí základním abstraktním datovým typům a strukturám, naučí se je implementovat a používat. Student se naučí rekurzivní a nerekurzivní zápisy základních algoritmů a bude schopen je využívat při tvorbě programů. Student se naučí vytvářet a analyzovat algoritmy vyhledávání a řazení.

Doporučené prerekvizity

Požadované prerekvizitní znalosti a dovednosti

  • Znalost základů programování v procedurálně orientovaném programovacím jazyce (ideálně znalost jazyka C). 
  • Středoškolské znalosti z matematiky.

Literatura studijní

  • Amsbury, W: Data Structures: From Arrays to Priority Queues.
  • Cormen, T.H., Leiserson, Ch.E., Rivest, R.L.: Introduction to Algorithms.
  • Cormen, T.H., Leiserson, Ch.E., Rivest, R.L.: Introduction to Algorithms, Cambridge: MIT Press, 2009
  • Honzík, J., Hruška, T., Máčel, M.: Vybrané kapitoly z programovacích technik, Ed.stř.VUT Brno,1991.
  • Knuth, D.: The Art of Computer programming, Vol.1,2,3. Addison Wesley, 1968
  • Wirth, N.: Alorithms+Data Structures=Programs, Prentice Hall, 1976
  • Horovitz, Sahni: Fundamentals of Data Structures.
  • Horowitz, Sahni: Fundamentals of Data Structures in C, University Press, 2010
  • Aho A.V., Hoppcroft J.E., Ullman J.D.: Data Structures and Algorithms.
  • Aho A.V., Hoppcroft J.E., Ullman J.D.: Data Structures and Algorithms, Addison Wesley, 1983.
  • Kruse, R.L.: Data Structures and Program Design. Prentice- Hall,Inc. 1984
  • Baase, S.: Computer Algorithms - Introduction to Design and Analysis. Addison Wesley, 1998
  • Sedgewick,R.:Algoritmy v C. (Základy. Datové struktury. Třídění. Vyhledávání.) Addison Wesley 1998. Softpress 2003.

Osnova přednášek

  • Základy algoritmického jazyka. Přehled datových struktur. Abstraktní datový typ a jeho specifikace.
  • Specifikace, implementace a použití ADT seznam.
  • Specifikace, implementace a použití ADT zásobník, fronta. Vyčíslení výrazů s použitím zásobníku.
  • ADT pole, množina, graf, binární strom.
  • Algoritmy nad binárním stromem.
  • Vyhledávání, sekvenční, v poli, binární vyhledávání.
  • Binární vyhledávácí stromy, AVL strom.
  • Vyhledávání v tabulkách s rozptýlenými položkami.
  • Řazení, principy, bez přesunu, s vícenásobným klíčem.
  • Známé metody řazení polí I
  • Známé metody řazení polí II, řazení souborů.
  • Rekurze, algoritmy s návratem.
  • Dokazování správnosti programů, tvorba dokázaných programů.

Osnova ostatní - projekty, práce

  • Dvě domácí úlohy

Průběžná kontrola studia

  • Dvě opravované domácí úlohy - 25 bodů
  • Půlsemestrální písemná zkouška - 14 bodů
  • Vypracování krátkých příkladů během přednášek - max 10 bodů
  • Závěrečná písemná zkouška - 51 bodů

Podmínky zápočtu

  • Získání minimálně 15 bodů za semestr.

  • Pokud bude odhaleno plagiátorství nebo nedovolená spolupráce na projektech či domácích úlohách, zápočet nebude udělen a dále bude zváženo zahájení disciplinárního řízení.

Nahoru