Detail předmětu

Algoritmy (v angličtině)

FIT-IALeAk. rok: 2024/2025

Přehled základních datových struktur a jejich použití. Principy dynamického přidělování paměti. Specifikace abtraktních 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 vyhledávácí 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 rekurzívní a nerekurzívní notaci, Merge-sort, List-merge-sort, Radix-sort.

Jazyk výuky

angličtina

Počet kreditů

5

Garant předmětu

Ing. Ivana Burgetová, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav informačních systémů (UIFS)

Nabízen zahraničním studentům

Všech fakult

Vstupní znalosti

  • Znalost základů programování v procedurálně orientovaném programovacím jazyce (pro řešení domácích úloh je nezbytná znalost programovacího jazyka C). 
  • Středoškolské znalosti z matematiky.

Pravidla hodnocení a ukončení předmětu

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

Učební cíle

Seznámit se s principy metod dokazování správnosti programů a s tvorby dokázaných programů. Seznámit se základními principy složitosti algoritmů. Seznámit se s principy dynamického přidělování paměti. Seznámit se základními abstraktními datovými typy a strukturami, naučit se je implementovat a používat.  Naučit se rekurzívní a nerekurzívní zápisy základních algoritmů. Naučit se vytvářet a analyzovat algoritmy vyhledávání a řazení.
  • Student porozumí významu metod dokazování správnosti programů a s tvorby dokázaných programů. 
  • Porozumí základním principům a významu složitosti algoritmů.
  • Seznámí se se základními abstraktními datovými typy a strukturami, naučí se je implementovat a používat.
  • Seznámí se s principy dynamického přidělování paměti.
  • Naučí se rekurzívní a nerekurzívní zápisy základních algoritmů.
  • Naučí se vytvářet a analyzovat algoritmy vyhledávání a řazení.

  • Student se nučí odborné terminologii v českém i anglickém jazyce
  • Student se naučí vytvářet malé projekty v malém týmu
  • Student se naučí prezentaci a obhajobě výsledků v malém projektu

Prerekvizity a korekvizity

Doporučená literatura

Aho A.V., Hoppcroft J.E., Ullman J.D.: Data Structures and Algorithms, Addison Wesley, 1983.
Baase, S.: Computer Algorithms - Introduction to Design and Analysis. Addison Wesley, 1998
Cormen, T.H., Leiserson, Ch.E., Rivest, R.L.: Introduction to Algorithms, Cambridge: MIT Press, 2009
Horowitz, Sahni: Fundamentals of Data Structures in C, University Press, 2010
Knuth, D.: The Art of Computer programming, Vol.1,2,3. Addison Wesley, 1968
Kruse, R.L.: Data Structures and Program Design. Prentice- Hall,Inc. 1984

Wirth, N.: Alorithms+Data Structures=Programs, Prentice Hall, 1976

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program IT-BC-1H bakalářský

    specializace BCH , 0 ročník, letní semestr, doporučený kurs

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

39 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

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

Osnova

  1. Přehled datových struktur, úvod do způsobů hodnocení časové složitosti algoritmů.
  2. Abstraktní datový typ a jeho specifikace.
  3. Specifikace, implementace a použití ADT seznam.
  4. Specifikace, implementace a použití ADT zásobník, fronta. Vyčíslení výrazů s použitím zásobníku.
  5. ADT vyhledávací tabulka.
  6. Binární strom, algoritmy nad binárním stromem.
  7. Vyhledávání, sekvenční, v poli, binární vyhledávání.
  8. Binární vyhledávácí stromy, AVL strom.
  9. Vyhledávání v tabulkách s rozptýlenými položkami.
  10. Řazení, principy, bez přesunu, s vícenásobným klíčem.
  11. Známé metody řazení polí I
  12. Známé metody řazení polí II.

Projekt

13 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Ivana Burgetová, Ph.D.

Osnova

  • Dvě domácí úlohy