5

2012.02.01

В.П. Пинчук

Анализ и построение алгоритмов. Краткий конспект лекций для спец. КСС. –

Запорожье: ЗНТУ, 2012.

Содержание лекций

1. Введение

2. Алгоритмы и методы их исследования

3. Математический анализ алгоритмов

4. Анализ алгоритмов сортировки и поиска

5. Алгоритмы линейной алгебры

6. Комбинаторные задачи и вычисления на множествах

7. Задачи на графах

1. Введение

1. Анализ алгоритмов и его роль в развитии ИТ

2. Методические указания. Используемые программные средства

3. Порядок выполнения лабораторной работы

1. Анализ алгоритмов и его роль в развитии ит

Предметом изучения дисциплины "Анализ и построение алгоритмов" является:

- понятие алгоритма и методы описания алгоритмов;

- методы математического анализа алгоритмов;

- методы численного (экспериментального) исследования алгоритмов;

- оценка сложности задач;

- построение и свойства алгоритмов решения типовых задач (сортировка, поиск, задачи линейной алгебры, комбинаторные задачи).

Повышение производительности систем. Роль и возможности анализа алгоритмов для повышения производительности.

2. Методические указания. Используемые программные средства

В течение семестра выполняется 4 лабораторные работы. Работы выполняются в среде Borland C++ 5.01 (или 5.02). При выполнении работ рекомендуется использовать специальные библиотечные модули: syst.h, dalmat.h. Использование этих модулей позволяет затрачивать меньше времени на работу, связанную с программированием, и больше внимания уделить исследованиям алгоритмов. Они содержат множество весьма полезных функций. Для того, чтобы знать подробнее об этих функциях, см. файлы syst.doc и dalmat.doc.

Для подготовки ИСР Borland C++ к работе требуется выполнить следующие подготовительные операции (до запуска Borland C++).

1. Выполнить копирование файлов syst.h и dalmat.h в папку C:\BC5\INCLUDE.

2. Выполнить копирование файла tasm32.exe в папку C:\BC5\BIN.

3. Порядок выполнения лабораторной работы

Целью каждой из лабораторных работ является эмпирическое исследование алгоритма решения задачи, указанной в задании.

Лабораторные работы выполняются в следующем порядке.

1. Создать или выбрать алгоритм, решающий задачу, указанную в задании с учетом требований задания.

2. Написать функцию С++, которая представляет собой реализацию указанного выше алгоритма.

3. Написать программу А, назначением которой является доказательство правильности построенного алгоритма и его реализации.

4. Выбрать исходные данные и выполнить программу А. Убедиться, что алгоритм и его реализация работают правильно.

5. Написать программу В, позволяющую получить функцию сложности исследуемого алгоритма. Общая схема программы В выглядит следующим образом.

а. Выбрать очередной размер массива исходных данных.

б. Заполнить массив исходных данных случайными значениями.

в. Инициализировать программный таймер.

г. Выполнить вызов функции, представляющей исследуемый алгоритм.

д. Считать показания таймера.

е. Записать в выходной текстовый файл очередную строку: текущий размер массива и время выполнения алгоритма.

ж. Пункты а - е выполнить необходимое число раз.

2. Алгоритмы и методы их исследования

1. Понятие алгоритма. Виды алгоритмов и их представление

2. Математический анализ и эмпирическое исследование алгоритмов

3. Измерение времени работы алгоритма

4. Прямой подсчет операций

5. Получение случайных чисел, векторов и матриц