
- •Понятие алгоритма и свойства алгоритмов.
- •Формализация понятия алгоритма: машина Тьюринга. Представление машин Тьюринга с помощью диаграмм. Табличное представление программ машины Тьюринга. Композиция машин Тьюринга. Примеры.
- •Двумерная таблица
- •С помощью диаграммы
- •Формализация понятия алгоритма: нормальные алгорифмы Маркова, определение и выполнение. Примеры.
- •Вычислимые функции. Базовый набор функций и операции над функциями: суперпозиция, примитивная рекурсия, минимизация. Классы вычислимых функций. Примеры.
- •Проблема алгоритмической разрешимости. Примеры неразрешимых алгоритмических проблем.
- •Методы разработки алгоритмов. Суперпозиция, итерация, рекурсия и др.
- •Технология разработки программ. Технология и методы тестирования программ.
- •Составление алгоритма.
- •Создание документации, помощи.
- •Рекурсивные алгоритмы: определение и виды рекурсии. Реализация рекурсии и использование стека. Рекурсия и итерация. Примеры, сравнение.
- •Задача анализа сложности алгоритмов. Временная и емкостная сложности. Оценки сложности. Использование управляющего графа для оценки сложности линейных и ветвящихся алгоритмов.
- •Оценка сложности циклических алгоритмов. Примеры.
- •Количество повторений вложенного цикла не зависит от параметра внешнего цикла
- •Количество повторений вложенного цикла зависит от параметра внешнего цикла
- •Оценка сложности рекурсивных алгоритмов: рекурсия с одним и многими рекурсивными вызовами, случай косвенной рекурсии.
- •If … then процедура_1
- •Оптимизация алгоритмов. Примеры.
- •Понятие сложности задачи и классы сложности задач. Понятие сводимости, полиномиальная сводимость.
- •Методы сортировок: сортировка массивов простыми включениями, сортировка массивов простым выбором, сортировка обменами. Анализ сложности алгоритмов сортировки.
- •Сортировка методом простого выбора
- •Сортировка методом простых вставок (метод прямого (простого) включения)
- •2 Пересылки записей
- •1 Пересылка записи
- •Методы сортировок: алгоритм быстрой сортировки. Анализ сложности алгоритма быстрой сортировки.
- •Обзор методов сортировок: сортировка Шелла, пирамидальная сортировка, сортировка слияниями, Шейкер-сортировка, сортировка подсчетом, цифровая сортировка и др.
- •Методы поиска: линейный поиск, метод бинарного поиска, поиск с помощью бинарного дерева, метод случайного поиска и др.
- •Алгоритмы внешней сортировки: метод естественного слияния, метод сбалансированного слияния. Двухпутевая и многопутевая реализации. Фибоначчиева сортировка.
- •Метод квадратичного рехеширования.
- •Рекурсивные типы данных: определение, примеры.
- •Id:integer; {номер вершины}
- •Операции над линейными списками: создание списков, включение элементов в списки (рассмотреть различные способы). Виды связных списков.
- •Операции над линейными списками: удаление элементов списков. Поиск элементов списков, сравнение списков.
- •Операции над бинарными деревьями: включение вершины в дерево. Обход деревьев, подсчет числа вершин в дереве. Подсчет числа вершин, удовлетворяющих заданному условию.
- •Операции над бинарными деревьями: удаление вершины дерева.
- •Понятие сбалансированности бинарного дерева. Приведение дерева к авл-сбалансированному виду: виды и формулы поворотов.
- •Анализ сложности алгоритмов работы с бинарными деревьями.
- •Деревья со многими потомками. Специальные виды деревьев: деревья формул, б-деревья, 2-3 деревья, красно-черные деревья.
- •Понятие графа. Способы представления графов. Операции над графами: добавление вершины, добавление дуги, создание графа.
- •Операции над графами: поиск вершины, удаление вершины, удаление дуги, текстовый вывод графа.
- •Алгоритмы поиска на графах: поиск в глубину и в ширину.
- •Примеры алгоритмов на графах (поиск кратчайшего пути, поиск циклов, алгоритм построения остовного дерева, выделения связных компонентов…).
- •Формальные языки и грамматики. Определение языка, описание языка. Понятие грамматики.
- •Классификация формальных языков. Понятие вывода.
- •Описание синтаксиса языка с помощью синтаксических диаграмм и бнф. Примеры.
- •Основы теории информации. Понятие энтропии. Измерение информации: вероятностный и алфавитный подходы.
- •Основы теории кодирования информации. Метод Шеннона-Фано. Код Хаффмана.
- •1. Принцип программного управления.
- •2. Принцип однородности памяти.
- •3. Принцип адресности.
- •Конвейеризация вычислений.
- •Иерархия запоминающих устройств эвм
- •Устройство процессора. Понятие архитектуры cisc, risc, vliw.
- •Работа процессора
- •Cisc-процессоры
- •Risc-процессоры
- •Misc-процессоры
- •Vliw-процессоры
- •Типы данных, поддерживаемые процессорами Intel, форматы данных.
- •Система команд Intel, классификация команд, форматы команд.
- •Объектно-ориентированное программирование (ооп): основные понятия.
Объектно-ориентированное программирование (ооп): основные понятия.
Основополагающей идеей ООП является объединение данных и обрабатывающих их процедур в единое целое – объекты.
ООП – это методология программирования, которая основана на представлении программы в виде совокупности объектов, каждый из которых является реализацией определенного класса (типа особого вида), а классы образуют иерархию, основанную на принципах наследуемости. При этом объект характеризуется как совокупностью всех своих свойств и их текущих значений, так и совокупностью допустимых для данного объекта действий.
Основное достоинство ООП – сокращение межмодульных вызовов и уменьшение объемов информации, передаваемых между модулями, по сравнению с модульным программированием.
Основные понятия ООП (три кита):
Наследование
Инкапсуляция
Полиморфизм
Объект состоит из трех частей: имени объекта, состояния (переменных состояния) и методов (операций).
Методы объекта - действия, которые объект выполняет сам или которые выполняются над ним.
Совокупность методов часто называют интерфейсом объекта.
Класс – описание объектов. Описать класс – задать ряд свойств и описать методы.
Инкапсуляция - это механизм, который объединяет данные и методы, манипулирующие этими данными, и защищает и то и другое от внешнего вмешательства или неправильного использования. Когда методы и данные объединяются таким способом, создается объект.
Наследование – это процесс, посредством которого один объект может наследовать свойства другого объекта и добавлять к ним черты, характерные только для него. В итоге создается иерархия объектных типов, где поля данных и методов «предков» автоматически являются и полями данных и методов «потомков».
Правила наследования:
Информационные поля и методы родительского типа наследуются всеми его типами-потомками независимо от числа промежуточных уровней иерархии;
Доступ к полям и методам родительских типов в рамках описания любых типов-потомков выполняется так, как будто бы они описаны в самом типе-потомке;
Ни в одном из типов-потомков не могут использоваться идентификаторы полей, совпадающие с идентификаторами полей какого-либо из родительских типов. Это правило относится к идентификаторам формальных параметров, указанных в заголовках методов;
Тип-потомок может доопределить произвольное число собственных методов и информационных полей;
Любое изменение текста в родительском методе автоматически оказывает влияние на все методы порожденных типов-потомков, которые его вызывают;
Идентификаторы методов в типах-потомках могут совпадать с именами методов в родительских типах. При этом одноименный метод в типе-потомке подавляет одноименный ему родительский, и в рамках типа-потомка при указании имени такого метода будет вызываться именно метод типа-потомка, а не родительский.
Полиморфизм – это свойство, которое позволяет одно и то же имя использовать для решения нескольких технически разных задач. Полиморфизм подразумевает такое определение методов и иерархии типов, при котором метод с одним именем может применяться к различным родственным объектам.
Абстрагирование - выделение объектов в автоматизированной объектной области и для каждого объекта выделение существенных характеристик, отличающих его от других видов объектов.
В результате должна быть получена объектная модель разрабатываемой системы.