Алгоритмы и структуры данных

2025/2026

Учебный год

RUS

Обучение ведется на русском языке

8

Кредиты

Кто читает:

Базовая кафедра группы компаний MERA (Нижний Новгород) (Факультет информатики, математики и компьютерных наук (Нижний Новгород))

Статус:

Курс обязательный

Когда читается:

1-й курс, 2-4 модуль

Преподаватель

Капранов Сергей Николаевич

Программа дисциплины

Аннотация

Дисциплина "Алгоритмы и структуры данных" знакомит студентов с базовыми алгоритмами, теорий сложности, а также структурами данных. В курсе рассматриваются вопросы поиска данных, их хранения, построение, анализ алгоритмов и их использование для эффективного решения разнообразных задач.

Цель освоения дисциплины

• Знакомство с существующими алгоритмами для решения различных задач
• Знакомство с существующими структурами данных и их основными операциями
• Получение навыков проектирования, анализа и тестирования алгоритмов

Планируемые результаты обучения

• Анализировать алгоритмы, оценивать их эффективность для различных входных данных и ситуаций, а также определять скорости роста алгоритмов.
• Реализовывать и использовать динамические структуры данных: списки, стеки и очереди
• Объяснять концепцию разреженных данных и массивов, а также описывать различные форматы их хранения, включая разреженный строчный и разреженный ленточный форматы.
• Объяснять принципы рекурсивных алгоритмов и применять методы рекурсии для решения типовых задач.
• Описывать и применять простые алгоритмы поиска, включая полный перебор и его варианты, а также поиск в статических таблицах.
• Классифицировать простые алгоритмы сортировки и описывать принципы работы сортировки вставками, пузырьковой сортировки и сортировки обменами.
• Объяснять принципы работы и применять классические алгоритмы шифрования, такие как метод Цезаря, Трисемуса, Гронсфельда, Плейфера и Уитстона.

Содержание учебной дисциплины

• Введение в алгоритмы и структуры данных.
• Анализ алгоритмов.
• Динамические структуры данных.
• Разреженные массивы. Разреженные данные. Разреженный строчный формат хранения данных, разреженный ленточный формат хранения данных
• Введение в рекурсивные алгоритмы.
• Простые алгоритмы поиска. Полный перебор, его варианты. Поиск в статических таблицах
• Простые алгоритмы сортировки. Классификация алгоритмов сортировки. Сортировка вставками, пузырьковая и обменами.
• Классические алгоритмы шифрования. Метод Цезаря, Трисемуса, Гронсфельда, Плейфера, Уитстона.
• Рекурсивные алгоритмы. Прохождения деревьев в ширину и глубину. Решение с помощью рекурсии головоломок и игр.
• Методы поиска. Динамические таблицы. АВЛ деревья, В деревья, декартовые деревья.
• Методы хеширования. Идеальное хеширование. Алгоритмы хэширования. Методы разрешения коллизий. Фильтры Блюма.
• Алгоритмы сортировки. Быстрая сортировка. Пирамидальная сортировка, внешняя сортировка. Лексикографическая сортировка. Медианы и порядковые статистки.
• Алгоритмы на графах. Алгоритмы потоков в сетях, PageRank. Раскраска карт.
• Жадные алгоритмы. Методы решения задач с помощью жадных алгоритмов.
• Алгоритмы оптимизации. Генетический алгоритм, метод отжига.

Элементы контроля

• Homework
• Activity
• Defence

Промежуточная аттестация

• 2025/2026 3rd module
  0.1 * Activity + 0.1 * Activity + 0.6 * Defence + 0.1 * Homework + 0.1 * Homework
• 2025/2026 4th module
  0.2 * Activity + 0.6 * Defence + 0.2 * Homework

Авторы

• Частова Вероника Игоревна
• Бычков Илья Сергеевич
• Асеева Наталья Владимировна