ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ "ЛИПЕЦКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ"

Кафедра автоматизированных систем управления

"Утверждаю"

Декан факультета автоматизации и информатики

( Качановский Ю.П. )

" " 2007г.

Рабочая программа Учебного курса "Структуры и алгоритмы компьютерной обработки данных"

по направлению подготовки дипломированных специалистов 230000 "Информатика и вычислительная техника", по специальности 230102 "Автоматизированные системы обработки информации и управления"

Распределение часов по учебному плану

Курс	Семестр	Кол-во недель	Объем учебных дисциплин						Виды контроля
			Всего	ИРС	СРС	Лек	Пр	Лаб	Экзамен	Зачет	Задание
первый	второй	17	80	8	21	34	-	17	-	+	+

Рабочая программа составлена на основании государственных требований к обязательному минимуму содержания и уровню подготовки выпускников по направлению 230000 "Информатика и вычислительная техника" и специальности 230102"Автоматизированные системы обработки информации и управления".

Программу составила ассистент Журавлева М. Г.

Рабочая программа обсуждена и одобрена

на заседании кафедры АСУ

протокол № от "23" марта 2007 г.

Заведующий кафедрой ( Кузнецов Л.А.)

Целью дисциплины является изучение различных форм организации данных в компьютерных программах и методов их обработки и применения в различных классах задач.

В результате изучения дисциплины студенты должны:

- знать

• назначение, формы и области применения структур данных в теории и практике программирования;

• классификацию структур данных, их особенности, способы размещения в памяти и доступа;

• формализованное описание, создание и методы обработки структур данных;

• методы анализа и разработки алгоритмов решения распространенных классов задач.

- уметь

• программировать итерационные и рекурсивные алгоритмы обработки структур данных;

• выбирать и использовать базовые структуры данных для организации сложных управляющих и информационных структур;

• объяснять принципы и осуществлять анализ эффективности итерационных и рекурсивных алгоритмов обработки данных.

Связь с другими дисциплинами

Дисциплина "Структуры и алгоритмы компьютерной обработки данных" предполагает использование материала, освоенного студентами в курсах «Информатика», «Программирование», "Технология программирования".Дисциплина используется при изучении материала дисциплин программного и математического комплексов.

СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Тема 1. Введение в структуры данных ( 4 часа)

Лекция 1

Описание структур данных. Уровни описания. Функциональная спецификация. Логическое описание. Физическое представление. Базовые способы машинного представления данных. Классификация и характеристики структур данных. Статические и динамические, линейные и нелинейные структуры данных. (4 часа)

Тема 2. Специальные линейные структуры данных (4 часа)

Лекция 2

Линейные блоковые списки. Описание. Основные функции, выполняемые над блоковыми списками. Стратегии вставки и удаления элементов блокового списка. Индексированные списки. Описание, основные функции обработки. Равномерное и неравномерное индексирование. Особенности реализации индексированных блоковых списков. Анализ эффективности. (4 часа)

Тема 3. Нелинейные структуры данных (14 часов)

Лекция 3

Многосвязные списки. Описание, способы реализации, примеры использования. Древовидные структуры (деревья). Основные понятия. Классификация: ориентированные, упорядоченные, бинарные, сильноветвящиеся деревья. Способы изображения структуры дерева. (2 часа)

Лекция 4

Способы представления деревьев в памяти компьютера. Последовательное размещение элементов на базе вектора. Связанное размещение элементов на базе указателей. Основные операции, выполняемые над деревьями. Обход дерева. Поиск по дереву. Поиск по дереву с включением. Исключение из дерева. (2 часа)

Лекция 5

Бинарные деревья. Случайные бинарные деревья поиска. Анализ поиска по дереву с включением. Идеально сбалансированные деревья поиска, АВЛ-деревья. Включение в АВЛ-дерево, операции восстановления баланса. Исключение из АВЛ-дерева. Оптимальные деревья поиска. Алгоритм построения оптимальных деревьев поиска. (4 часа)

Лекция 6

В-деревья. Описание, представление в памяти, основные операции над В-деревьями. Алгоритмы реализации операций включения и исключения из В-дерева. (2 часа)

Лекция 7

Графы. Основные понятия и определения. Представление графов в ЭВМ. Алгоритмы, оперирующие со структурами типа графа. Алгоритмы обхода графов в глубину и по уровням. Алгоритмы поиска на графах: поиск минимального остовного дерева, нахождение кратчайших путей, определение компонент двусвязности. (4 часа)