Algorytmy i struktury danych Kierunek studiów: Informatyka
Kod programu: W4-S1IN19.2021

Ma świadomość znacznego wpływu cech algorytmów (złożoności, poprawności), na podstawie których zbudowane są elementy składowe (moduły, funkcje, procedury) większych systemów programowych na końcową sprawność , poprawność działania i bezpieczeństwo tych systemów. [AISD_K_9]

Potrafi wyznaczyć złożoności pesymistyczne i średnie (czasowe i pamięciowe) zadanych, niebanalnych algorytmów. Potrafi porównać grupę algorytmów przeznaczonych do rozwiązania wybranego problemu, wybrać algorytm najlepszy oraz odrzucić algorytmy wymagających zbyt dużych zasobów komputera niezbędnych do ich wykonania. [AISD_U_5]

Potrafi zaprojektować i zaimplementować struktury danych oraz część algorytmiczną rozwiązujące zadany, niebanalny problem obliczeniowy (bądź zaadaptować znany algorytm przeznaczony do rozwiązania podobnego problemu). [AISD_U_6]

Potrafi zaimplementować zadany, niebanalny algorytm podany w pseudokodzie w wybranym języku programowania, projektując właściwe struktury danych. Ma umiejętność prowadzenia badań mających na celu eksperymentalne potwierdzenie poprawności działania algorytmu oraz określenie jego efektywności (czasu działania, wymagań pamięciowych). [AISD_U_7]

Potrafi dokonać oceny przyjętych rozwiązań algorytmicznych oraz założonych struktur danych w systemie informatycznym o małej i średniej złożoności. Ma umiejętność wskazania zalet i wad przyjętych rozwiązań. [AISD_U_8]

Ma wiedzę za zakresu metod wyznaczania złożoności obliczeniowej algorytmów, w tym złożoności czasowej, pamięciowej, średniej, pesymistycznej. Zna podstawowe notacje (O, Omega, Teta) dla szacowania rzędu funkcji. Zna i rozumie podstawowe klasy złożoności algorytmów, takie jak wielomianowe (P), wykładnicze (NP-zupełne, NP-trudne). [AISD_W_1]

Ma wiedzę z zakresu podstawowych paradygmatów konstruowania algorytmów, takich jak ,,dziel i zwyciężaj’’ oraz programowania dynamicznego. Zna i rozumie podstawy działania oraz wady i zalety algorytmów konstruowanych za pomocą wymienionych paradygmatów. Potrafi podać przykłady algorytmów opartych na poszczególnych paradygmatach. [AISD_W_2]

Ma wiedzę z zakresu algorytmów sortowania. Zna i rozumie działanie wybranych algorytmów sortowania o zbożności kwadratowej (sortowanie przez wybieranie, przez wstawianie) oraz o zaawansowanych algorytmów o złożoności liniowo-logarytmicznej (sortowanie szybkie, przez łączenie, przez kopcowanie). [AISD_W_3]

Ma wiedzę z zakresu podstawowych struktur danych pomocnych do konstruowania algorytmów. W szczególności potrafi scharakteryzować takie struktury danych jak stos, listy liniowe (jedno- i dwukierunkowe), nieco bardziej złożone struktury listowe, struktury do reprezentowania zbiorów, w tym kopce, drzewa wyszukiwań binarnych. [AISD_W_4]

Weryfikacja wiedzy prezentowanej na wykładzie dotyczącej złożoności obliczeniowej algorytmów, paradygmatów konstruowania algorytmów oraz działania wybranych algorytmów. Weryfikacja odbywa się przez odpowiedzi na pytania związane z wymienionymi zagadnieniami. Weryfikacja umiejętności praktycznych dotyczących projektowania struktur danych oraz wyznaczania złożoności obliczeniowej algorytmów przez rozwiązanie dwóch zadań z treścią.

Prace kontrolne dotyczące treści oraz zadań prezentowanych na ćwiczeniach.

Szczegółowe przygotowanie studentów do rozwiązywania zadań ze wskazaniem na metodologię postępowania, wskazaniem kolejności wykonywanych czynności. Rozwiązywanie zadań z treścią.

Rozwiązywanie zadań z poszczególnych tematów wraz z analizą rozwiązań już istniejących – w skrypcie i na stronach internetowych.

Przekazanie treści kształcenia w formie werbalnej z wykorzystaniem środków audiowizualnych oraz innych pisemnych pomocy dydaktycznych. Zwracanie uwagi na zagadnienia trudniejsze w zrozumieniu oraz o głębszych podstawach teoretycznych. Aktywizacja słuchaczy przez zadawanie pytań dotyczących przekazywanych treści. Odnotowywanie aktywności studentów.

Zapoznanie się z zagadnieniami poruszanymi na wykładzie, korzystając z przygotowanego skryptu, wskazanej literatury źródeł dostępnych w Internecie.