IV003 Algoritmy a datové struktury II

Fakulta informatiky
jaro 2016
Rozsah
2/2. 4 kr. (plus ukončení). Ukončení: zk.
Vyučující
prof. RNDr. Ivana Černá, CSc. (přednášející)
RNDr. Jaroslav Bendík, Ph.D. (cvičící)
RNDr. Nikola Beneš, Ph.D. (cvičící)
Mgr. Bc. Tomáš Janík (cvičící)
RNDr. Jan Mrázek (cvičící)
Mgr. Filip Štefaňák (cvičící)
RNDr. Peter Bezděk, Ph.D. (pomocník)
RNDr. Petra Budíková, Ph.D. (pomocník)
RNDr. Martin Jonáš, Ph.D. (pomocník)
RNDr. David Klaška (pomocník)
RNDr. Henrich Lauko, Ph.D. (pomocník)
Garance
prof. RNDr. Mojmír Křetínský, CSc.
Katedra teorie programování – Fakulta informatiky
Dodavatelské pracoviště: Katedra teorie programování – Fakulta informatiky
Rozvrh
Po 16:00–17:50 D2
  • Rozvrh seminárních/paralelních skupin:
IV003/OS01: Út 12:00–13:50 D2, N. Beneš, Demonstrační cvičení
IV003/T01: St 24. 2. až Pá 20. 5. St 11:40–14:05 106, T. Janík, Nepřihlašuje se. Určeno pro studenty se zdravotním postižením.
IV003/T02: Út 23. 2. až Pá 20. 5. Út 10:20–11:55 106, Čt 25. 2. až Pá 20. 5. Čt 14:40–16:15 105, T. Janík, Nepřihlašuje se. Určeno pro studenty se zdravotním postižením.
IV003/01: Čt 14:00–14:50 B411, N. Beneš
IV003/02: Čt 15:00–15:50 B411, N. Beneš
IV003/03: St 12:00–12:50 C525, N. Beneš
IV003/04: St 13:00–13:50 C525, N. Beneš
IV003/05: Út 14:00–14:50 C525, J. Mrázek
IV003/06: Út 15:00–15:50 C525, J. Mrázek
IV003/07: Čt 12:00–12:50 B410, J. Bendík
IV003/08: Čt 13:00–13:50 B410, J. Bendík
IV003/09: St 10:00–10:50 C525, F. Štefaňák
IV003/10: St 11:00–11:50 C525, F. Štefaňák
Předpoklady
( IB002 Algoritmy a datové struktury || PROGRAM(1431:N-MA)) && ! IB108 Algoritmy a dat. struktury II
Omezení zápisu do předmětu
Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.
Mateřské obory/plány
předmět má 18 mateřských oborů, zobrazit
Cíle předmětu
Kurz navazuje na úvodní kurz Algoritmy a datové struktury I. Prezentuje algoritmické koncepty a konstrukty bez jejich přímé návaznosti na jakýkoliv programovací jazyk a bez požadavků na jejich praktickou programovou realizaci. Cílem je naučit studenta konstruovat a analyzovat algoritmy v kontextu pseudokódů, což umožní studentovi rozlišit mezi obecnými koncepty a specifikami konkrétních programovacích jazyků. Kurz uvádí pokročilé techniky analýzy algoritmů. Rozšiřuje seznam algoritmických strategií a charakterizuje typ problémů, pro které jsou jednotlivé strategie vhodné. Nové datové struktury jsou prezentovány spolu s příklady algoritmů, které je využívají, přičemž důraz je kladen na propojenost návrhu algoritmu a návrhu datové struktury.
Osnova
  • Techniky analýzy algoritmů: složitost algoritmů, amortizovaná analýza složitosti.
  • Techniky návrhu algoritmů: rozděl a panuj, dynamické programování, hladové strategie, backtracking, lokální vyhledávání.
  • Datové struktury: binomiální a Fibonacciho haldy, datové struktury pro reprezentaci disjunktních množin.
  • Grafové algoritmy: problém nejkratších cest z jednoho zdroje (Bellmanův-Fordův algoritmus), obecný problém nejkraších cest (Flydův-Warhallův algoritmus, násobení matic, Johnsonův algoritmus pro řídké grafy). Toky v sítích (Fordova-Fulkersonova metoda, metoda push-relabel), párování.
  • Algoritmy pro práci s řetězci: přímý algoritmus, užití konečných automatů, Rabin-Karpův algoritmus, algoritmus KMP.
Literatura
  • DASGUPTA, Sanjoy, Christos Ch. PAPADIMITRIOU a Umesh Virkumar VAZIRANI. Algorithms. 1st ed. Boston: McGraw-Hill Companies, 2008, x, 320. ISBN 9780073523408. info
  • KLEINBERG, Jon a Éva TARDOS. Algorithm design. Boston: Pearson/Addison-Wesley, 2006, xxiii, 838. ISBN 0321372913. URL info
  • CORMEN, Thomas H., Charles Eric LEISERSON a Ronald L. RIVEST. Introduction to algorithms. Cambridge: MIT Press, 1989, xvii, 1028. ISBN 0070131430. info
Výukové metody
přednášky a cvičení. Studenti samostatně řeší algoritmické problémy.
Metody hodnocení
Výuka probíhá formou přednášky a cvičení. V průběhu semestru student samostaně řeší zadané algoritmické problémy. Kurz je ukončen písemnou zkouškou. Podmínkou přístupu ke zkoušce je získání určeného počtu bodů ze samostatně řešených problémů.
Navazující předměty
Informace učitele
https://is.muni.cz/auth/el/1433/jaro2016/IV003/index.qwarp
Další komentáře
Studijní materiály
Předmět je vyučován každoročně.
Předmět byl dříve vypisován pod kódem IB108.
Předmět je zařazen také v obdobích jaro 2014, jaro 2015, jaro 2017, jaro 2018, jaro 2019, jaro 2020, jaro 2021, jaro 2022, jaro 2023, jaro 2024, jaro 2025.