Algorithmization and Programming

2024/2025

Academic Year

RUS

Instruction in Russian

8

ECTS credits

Delivered by:

School of Computer Engineering

Type:

Compulsory course

When:

1 year, 1-4 module

Instructors

Amerikanov, Aleksandr

Eliseenko, Andrei

Erokhina, Elena

Zunin, Vladimir

Kuznetsov, Anton

Litvinenko, Aleksey

Rybakov, Pyotr

Программа дисциплины

Аннотация

Курс «Алгоритмизация и программирование» предназначен для студентов бакалавриата по направлению «Информатика и ВТ». Курс направлен на изучение, освоение и умение применять в рамках своей специализации технологии структурного программирования, изучение базовых элементов языков C и C++,а также стандартных алгоритмов обработки различных структур данных. В курсе рассматриваются такие темы как: Введение. Основы алгоритмизации. Основные алгоритмические конструкции. Основные структуры данных. Сложность алгоритма. Циклы и примеры их использования Алгоритмы обработки одномерных массивов Алгоритмы обработки матриц Алгоритмы с досрочным выходом из цикла. Основные сведения о языках C\C++. Форматный ввод и вывод данных. Использование указателей при обработке массивов и матриц. Распределение памяти. Классы памяти. Функции в языке C. Символьный и строковый тип данных. Алгоритмы обработки строк. Динамическое распределение памяти. Динамические структуры. Также в курсе изучаются основы отладки алгоритмов в средах программирования и система контроля версий.

Цель освоения дисциплины

• Освоение технологии структурного программирования
• Изучение базовых элементов языков C и C++
• Изучение стандартных алгоритмов обработки различных структур данных
• Изучение приёмов разработки алгоритмов для обработки различных структур данных

Планируемые результаты обучения

• Знает базовые конструкции (структуры) и базовые операции псевдокода.
• Знает кодирование всех алгоритмических конструкций на языке С.
• Знает основные приемы и особенности потокового ввода и вывода данных
• Знает основные приемы работы со строками в языке С++
• Знает основные приемы работы со структурами и файлами в языке С++
• Знает основные сведения о языке С++.
• Знает основные способы записи алгоритмов. Умеет записать постановку задачи
• Знает основные типы связанных списков. Умеет формировать и обрабатывать линейные однонаправленные списки - стек и очередь, т.е применяет стандартные алгоритмы для работы с этим типом данных.
• Знает понятие и назначение типа "указатель". Умеет использовать указатели при решении задач обработки массивов и матриц.
• Знает понятие функции. Умеет передавать параметры по значению и по адресу. Умеет использовать указатель на указатель.
• Знает понятия структуры и файлового типа. Умеет применять стандартные алгоритмы для решения задач обработки файлов и структур.
• Знает структуру простой программы на языке С. Знает основные типы данных, базовые операции (арифметические, логические и операции присваивания). Умеет кодировать арифметические выражения на языке С.
• Знает типы циклов и умеет правильно записать их на псевдокоде .Может выбрать тип цикла, который подходит для решения данной задачи. Может составить итерационный алгоритм и закодировать его.
• Знает характеристики классов памяти и основные отличия между ними.
• Умеет использовать алгоритмы с досрочным выходом из цикла для обработки массивов и матриц.
• Умеет использовать алгоритмы сортировки, удаления, вставки элементов , поиска минимума или максимума , формирования нового массива для решения задач обработки одномерного массива.
• Умеет использовать стандартные функции ввода и вывода данных
• Умеет использовать стандартные функции для обработки символьных строк при решении задач. Умеет использовать алгоритмы обработки символьных сток при решении задач. Умеет использовать указатели для обработки символьных строк.
• Умеет использовать функции выделения и освобождения памяти. Умеет формировать и обрабатывать связанные списки различных типов - линейные, циклические, одно и двунаправленные.
• умеет осуществлять ввод и вывод матриц, а также использовать алгоритмы, изученные в теме 4 для обработки матриц.
• Умеет формировать и обрабатывать бинарные деревья.

Содержание учебной дисциплины

• Введение. Основы алгоритмизации.
• Основные алгоритмические конструкции.
• Циклы и примеры их использования.
• Алгоритмы обработки одномерных массивов
• Алгоритмы обработки матриц
• Алгоритмы с досрочным выходом из цикла.
• Основные сведения о языке C.
• Конструкции языка C.
• Форматный ввод и вывод данных.
• Использование указателей при обработке массивов и матриц
• Функции в языке C.
• Распределение памяти. Классы памяти.
• Символьный и строковый тип данных. Алгоритмы обработки строк
• Структуры. Файлы в языке С.
• Динамическое распределение памяти. Динамические структуры.
• Основные сведения о языке C++
• Потоковый ввод и вывод данных.
• Преобразования при вычислении арифметических выражений. Приведение типов.
• Структуры. Файлы в языке С++.
• Строковый тип данных
• Связанные списки. Алгоритмы обработки связанных списков
• Бинарные деревья. Алгоритмы обработки бинарных деревьев

Элементы контроля

• Лабораторный практикум 1 модуль
• Лабораторный практикум 2 модуль
• Семинар 1 модуль
• Семинар 2 модуль
• Лекции 1 модуль
• Лекции 2 модуль
• Контрольная работа 1
• Семинар 3 модуль
• Лекции 3 модуль
• Лекции 4 модуль
• Контрольная работа 3
• Контрольная работа 2
• Экзамен 4 модуль
• Экамен 2 модуль
• Лабораторный практикум 3 модуль
• Лабораторный практикум 4 модуль
• Семинар 4 модуль

Промежуточная аттестация

• 2024/2025 2nd module
  0.04 * Лекции 2 модуль + 0.08 * Семинар 1 модуль + 0.12 * Контрольная работа 1 + 0.2 * Экамен 2 модуль + 0.2 * Лабораторный практикум 2 модуль + 0.04 * Лекции 1 модуль + 0.28 * Лабораторный практикум 1 модуль + 0.04 * Семинар 2 модуль
• 2024/2025 4th module
  0.12 * Контрольная работа 3 + 0.2 * Лабораторный практикум 4 модуль + 0.04 * Семинар 4 модуль + 0.12 * Контрольная работа 2 + 0.2 * Лабораторный практикум 3 модуль + 0.04 * Семинар 3 модуль + 0.2 * Экзамен 4 модуль + 0.04 * Лекции 4 модуль + 0.04 * Лекции 3 модуль

Список литературы

Рекомендуемая основная литература

• Искусство программирования. Т. 4, А: Комбинаторные алгоритмы, часть 1, Кнут, Д. Э., 2013

Рекомендуемая дополнительная литература

• Искусство программирования. Т.1: Основные алгоритмы, Кнут, Д. Э., 2011
• Искусство программирования. Т.2: Получисленные алгоритмы, Кнут, Д. Э., 2012
• Искусство программирования. Т.3: Сортировка и поиск, Кнут, Д. Э., 2012

Презентации

• Общие сведения

Авторы

• Ерохина Елена Альфредовна