Язык преподавания
Изучение дисциплины осуществляется на русском языке.
Цели и задачи дисциплины (модуля)
Целью освоения дисциплины «Алгоритмы и структуры данных» является формирование у будущих выпускников теоретических знаний и практических умений в области разработки и реализации алгоритмов обработки данных.
Задачами дисциплины являются:
- изучение наиболее распространенных структур данных и алгоритмов их обработки;
- изучение влияния алгоритмических и программно-технических решений на время реализации и затраты памяти;
- изучение программно-технических решений интеграции алгоритмов и структур данных и эффективного использования библиотек классов, функций и шаблонов проектирования.
В результате изучения дисциплины «Алгоритмы и структуры данных» выпускник достигает освоения компетенций в части разработки, обоснования и экспериментальной проверке проектных решений, касающихся алгоритмического обеспечения автоматизированных систем.
Аннотация дисциплины представлена в приложении 1.
4 Перечень планируемых результатов обучения по дисциплине (модулю) соотнесенные с планируемыми результатами освоения образовательной программы
Таблица 1
Планируемые результаты обучения по дисциплине (модулю),
соотнесенные с планируемыми результатами освоения образовательной программы
| Код компетенции | Формулировка компетенции | Индикаторы достижения компетенции (связанные с данной дисциплиной) |
| ПК-2 | способность разрабатывать компоненты аппаратно-программных комплексов и баз данных, используя современные инструментальные средства и технологии программирования | Знает базовые алгоритмы и структуры данных, образующие основу алгоритмического обеспечения автоматизированных систем. Умеетразрабатывать алгоритмы по спецификациям методов обработки данных и оценивать их эффективность. Владеетнавыками алгоритмизации задач и реализации разработанных алгоритмов на различных языках высокого уровня.. |
Место дисциплины (модуля) в структуре образовательной программы
Дисциплина относится к вариативной части блока Б1 Дисциплины (модули).
Содержание дисциплины (модуля), структурированного по темам (разделам) с указанием отведенного на них количества академических часов и видов учебных занятий
Распределение видов и часов занятий по семестрам
Таблица 2.
Бюджет времени с учетом семестров и видов занятий
| Вид учебной работы | Количество часов в семестр по формам обучения | ||
| очной | очно-заочной | заочной | |
| Семестр | - | ||
| Аудиторные занятия, в т.ч.: | - | ||
| - лекции | - | ||
| - лабораторные работы | - | ||
| - практические занятия | - | - | - |
| - семинары | - | - | - |
| Контроль самостоятельной работы | - | - | - |
| Самостоятельная работа, в т.ч.: | - | ||
| - проработка теоретического курса | - | ||
| - курсовая работа (проект) | - | ||
| - расчетно-графические работы | - | - | - |
| - реферат | - | - | - |
| - эссе | - | - | - |
| - подготовка к выполнению и защите лабораторных работ | - | ||
| - самотестирование | - | - | - |
| - подготовка к зачету (включая его сдачу) | - | - | - |
| Самостоятельная работа при подготовке к экзамену, предэкзаменационные консультации и сдача экзамена | - | ||
| Итого | - | ||
| Вид промежуточной аттестации | экзамен | - | экзамен |
6.2 Тематический план изучения дисциплины
Таблица 3
Тематический план
с указанием выделенных академических часов на освоение каждого из разделов
| № | Наименование разделов, тем | Количество часов по очной/очно-заочной/заочной форме обучения | Всего часов | |||
| Контактная работа | Самостоятельная работа | |||||
| Лекции | Практические (сем.) занятия | Лабораторные работы | ||||
| Раздел 1. Основные понятия и обработка целочисленных данных | 6/-/2 | -/-/- | 6/-/10 | 12/-/42 | ||
| Раздел 2. Линейные структуры данных и связанные с ними алгоритмы | 14/-/4 | 36/-/10 | 30/-/50 | 32/-/59 | ||
| Раздел 3. Графовые структуры данных и связанные с ними алгоритмы | 12/-/4 | - | 28/-/8 | 36/-/59 | 32/-/70 | |
| Подготовка к экзамену, предэкзаменационные консультации и сдача экзамена | - | - | - | 54/-/9 | 36/-/9 | |
| Итого часов | 32/-/10 | - | 64/-/18 | 156/-/224 | 180/-/180 |
Теоретический курс
Таблица 4
Основные вопросы, освещаемые на лекциях
| Раздел, тема учебной дисциплины, содержание темы |
| Раздел 1. Основные понятия и обработка целочисленных данных |
| 1.1. Введение в Алгоритмы и структуры данных Базовые определения. Метрики алгоритмов и их реализаций. Абстрактные типы данных. 1.2. Обработка целочисленных данных Числа, не покрываемые базовыми типами данных: операции, ввод-вывод. Данные в неоднородных позиционных системах счисления: представления чисел, операции, ввод-вывод. |
| Раздел 2. Линейные структуры данных и связанные с ними алгоритмы |
| 2.1. Массивы Представления массивов. Одномерные, двумерные, многомерные. Отображение массивов в линейную память. Поиск. Сортировка. 2.2. Линейные списки Однонаправленные списки, двунаправленные списки. Кольца. 2.3. Стеки, очереди, множества Стеки. Обычные очереди и очереди с приоритетами. Множества и операции с ними. |
| Раздел 3. Графовые структуры данных и связанные с ними алгоритмы |
| 3.1. Представления графов и организация обхода вершин и/или звеньев. Представления графов структурами данных: матрицы смежности, матрицы инцидентности, списки звеньев, списки смежности. Абстрактный тип данных графа. Реализация базовых методов: итераторы, обход верши и/или звеньев в глубину и в ширину, распечатка спецификаций графов. 3.2. Алгоритмы решения задач теории графов Подсчет чисел графа. Построение остова минимальной длины. Поиск кратчайших путей. |
Практические (семинарские) занятия
Практические занятия по дисциплине «Алгоритмы и структуры данных» не предусмотрены учебным планом 09.03.01 «Информатика и вычислительная техника», профиль «Вычислительные машины, комплексы, системы и сети».
Лабораторный практикум