Зміст дисципліни:
Вступ.
Визначення задач курсу “ Алгоритми та структури даних ”
МОДУЛЬ 1
ЗМІСТОВИЙ МОДУЛЬ I. Введення в структури даних
Тема 1. Поняття про інформацію. (Вступ: Поняття про інформацію. Кількість та об’єм інформації. Вимірювання інформації. Інформація і невизначеність: поняття ентропії. Кодування інформації).
Тема 2. Поняття про структури даних. (Предметна область: об’єкти та їх властивості. Інформаційна модель предметної області: екземпляр моделі та атрибут. Логічні та фізичні записи: структура даних та елемент даних. Поняття про логічні та фізичні дані. Кодування даних з допомогою середи з фіксованою кількістю стійких положень. Теорема про оптимальне середовище. Поняття про структури даних. Класифікація структур даних.)
Тема 3.Поняття про тип даних.(Класифікація засобів визначення даних у мовах програмування. Поняття типової безпеки. Поняття типу. Класифікація засобів визначення даних у мовах програмування: 1) засоби структурування даних; 2) засоби визначення нового типу; 3) засоби визначення А.Т.Д.; 4) засоби об’єктно-орієнтованого програмування. Покоління мов програмування високого рівня. Встроєні та користувацьки типи даних. Властивості вбудованих типів даних. Теорія структурної організації даних Хоара.)
Тема 4. Види та методи абстракції в програмуванні. (Абстракція та декомпозиція; їх взаємодія у процесі розробки програм. Поняття абстракції. Методи абстракції: абстракція крізь параметрізацію та абстракція крізь специфікацію. Види абстракції: процедурна абстракція, абстракція даних та абстракція крізь ітерацію.
ЗМІСТОВИЙ МОДУЛЬ II. Специфікація і реалізація розріджених матриць.
Тема 1. Види розріджених матриць.
Тема 2. Реалізація розріджених матриць.
Тема 3. Захист лабораторного модуля.
МОДУЛЬ 2.
ЗМІСТОВИЙ МОДУЛЬ I. Теорія А.Т.Д.
Тема 1. Поняття про абстрактні типи даних (А.Т.Д.). Специфікація А.Т.Д. (А.Т.Д. як засіб визначення даних. Історія виникнення поняття А.Т.Д. Чотири частини А.Т.Д,: 1) зовнішність; 2) абстрактний опис; 3) конкретний опис; 4) опис взаємовідносин між конкретним та абстрактним описом. Реалізація А.Т.Д. у мові CLU. Кластер як засіб абстракції даних у мові CLU. Специфікація А.Т.Д.).
Тема 2. Процедурна абстракція. Специфікація процедурної абстракції.
Тема 3. Поняття про особливі ситуації. Особливі ситуації як засіб спілкування програм. (Поняття про особливу ситуацію. Специфікація особливих ситуацій. Реалізація особливих ситуацій у мові CLU. Обробка особливих ситуацій. Використання особливих ситуацій для розробки стійких до помилок програм).
Тема 4. Абстракція ітерації. ( Поняття про ітератори. Специфікація ітераторів. Ітератори у мові CLU. Реалізація ітераторів за допомогою генераторів.).
. ЗМІСТОВИЙ МОДУЛЬ II. Специфікація і реалізація лінійних структур даних.
Тема 1. Класифікація лінійних структур даних.
Тема 2. Реалізація лінійних структур даних.
Тема 3. Захист лабораторного модуля.
МОДУЛЬ 3.
ЗМІСТОВИЙ МОДУЛЬ I. Реалізація А.Т.Д.
Тема 1. Реалізація абстракції даних. (Функція абстракції та функція інваріант представлення. Абстрактний тип та тип подання. Функції UP та DOWN. Документування реалізації А.Т.Д.).
Тема 2. Логічні специфікації. (Поняття про логічні специфікації. Вступ до верифікації програм. Верифікація програм з циклами. Поняття часткової та повної коректності циклу. Функція декременту.).
Тема 3. Аналіз програм з А.Т.Д. (Функція інваріант абстракції. Поняття повноти типу. Операції Equal, Similar та Copy.).
Тема 4. Застосування методології розробки програм на базі А.Т.Д. у сучасних мовах програмування високого рівня.
Тема 5. Специфікації та їх важливість на різних етапах існування програм.
. ЗМІСТОВИЙ МОДУЛЬ II. Специфікація і реалізація дерев пошуку.
Тема 1. Класифікація дерев.
Тема 2. Методи подання дерев.
Тема 3. Обходи двійкових дерев.
Тема 4. Реалізація наглядачів над деревами.
Тема 5. Захист лабораторного модуля.
СТРУКТУРА НАВЧАЛЬНОЇ ДИСЦИПЛІНИ (КРЕДИТНОГО МОДУЛЯ)
|
Тема |
Кількість годин, відведених на: | |||
|
Лекції |
Практичні (семінарські) заняття |
Лабораторні заняття |
Самостійну роботу | |
|
Модуль 1 | ||||
|
Змістовий модуль І. Введення в структури даних. | ||||
|
Тема 1. Поняття про інформацію. |
2 |
- |
- |
|
|
Тема 2. Поняття про структури даних. |
2 |
- |
- |
|
|
Тема 3. Поняття про тип даних. |
2 |
- |
- |
|
|
Тема 4. Види та методи абстракції в програмуванні. |
2 |
- |
- |
|
|
Змістовий модуль ІI. Специфікація і реалізація розріджених матриць. | ||||
|
Тема 1. Види розріджених матриць. |
- |
2 |
- |
4 |
|
Тема 2. Реалізація розріджених матриць. |
- |
2 |
10 |
16 |
|
Тема 2. Захист лабораторного модуля. |
- |
- |
2 |
10 |
|
Модуль 2 | ||||
|
Змістовий модуль І. Теорія А.Т.Д. | ||||
|
Тема 1. Поняття про абстрактні типи даних (А.Т.Д.). Специфікація А.Т.Д |
2 |
- |
- |
|
|
Тема 2. Процедурна абстракція. Специфікація процедурної абстракції. |
2 |
- |
- |
|
|
Тема 3. Поняття про особливі ситуації. Особливі ситуації як засіб спілкування програм. |
2 |
- |
- |
|
|
Тема 4. Абстракція ітерації. |
2 |
- |
- |
|
|
Змістовий модуль II. Специфікація і реалізація лінійних структур даних. | ||||
|
Тема 1. Класифікація лінійних структур даних. |
- |
2 |
- |
2 |
|
Тема 2. Реалізація лінійних структур даних. |
|
2 |
8 |
14 |
|
Тема 3. Захист лабораторного модуля. |
- |
- |
2 |
4 |
|
Модуль 3 | ||||
|
Змістовий модуль І. Реалізація А.Т.Д. | ||||
|
Тема 1 .Реалізація абстракції даних. |
4 |
- |
- |
|
|
Тема 2. Логічні специфікації. |
4 |
- |
- |
|
|
Тема 3. Аналіз програм з А.Т.Д. |
4 |
- |
- |
|
|
Тема 4. Застосування методології розробки програм на базі А.Т.Д. у сучасних мовах програмування високого рівня. |
4 |
- |
- |
|
|
Тема 5. Специфікації та їх важливість на різних етапах існування програм. |
4 |
- |
- |
|
|
Змістовий модуль ІI. Специфікація і реалізація дерев пошуку. | ||||
|
Тема 1. Класифікація дерев. |
- |
2 |
- |
4 |
|
Тема 2. Методи подання дерев. |
- |
2 |
4 |
10 |
|
Тема 3. Обходи двійкових дерев. |
- |
2 |
2 |
10 |
|
Тема 4. Реалізація наглядачів над деревами. |
- |
4 |
6 |
10 |
|
Тема 5. Захист лабораторного модуля. |
- |
- |
2 |
6 |
|
Усього годин |
34 |
17 |
17 |
112 |