Algorithms and Data Structures

2022/2023

Academic Year

RUS

Instruction in Russian

4

ECTS credits

Delivered by:

School of Software Engineering

Type:

Elective course

When:

2 year, 1, 2 module

Instructors

Bessmertnyi, Alexandr I.

Nesterov, Roman

Shershakov, Sergey

Программа 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).

Список литературы

Рекомендуемая основная литература

• Алгоритмы. Построение и анализ : пер. с англ., Кормен Т., Лейзерсон Ч., 2012

Рекомендуемая дополнительная литература

• Введение в теорию автоматов, языков и вычислений, Хопкрофт, Д. Э., 2016

Авторы

• Меликян Алиса Валерьевна
• Нестеров Роман Александрович
• Петрухина Анастасия Сергеевна
• Родригес Залепинос Рамон Антонио -