7082
Комментарий:
|
12508
|
Удаления помечены так. | Добавления помечены так. |
Строка 2: | Строка 2: |
Предполагается адаптация [[PascalAAL|курса на базе Паскаля]], в котором сохранить структуру изложения, а темы адаптировать к Питону. При необходимости добавить / преобразовать / удалить подтемы. | |
Строка 7: | Строка 8: |
* Организовать практику по МТ и НАМ | * Организовать практику по МТ и НАМ (на основе реализаций МТ и НАМ, в идеале — скрещенных c edjuge) |
Строка 11: | Строка 12: |
* Использовать классы как конструкторы пространства имён (строго без ООП) * Подробно описывать достаточное подмножество языка, остальное тезисно (спецкурс? 4-й семестр?) |
* Использовать классы только в качестве конструкторов пространств имён (строго без ООП) * Подробно описывать минимально достаточное подмножество языка, остальное давать тезисно (спецкурс? 4-й семестр?) |
Строка 16: | Строка 17: |
* Возможно, хватит времени для большего числа алгоритмов | * Возможно, хватит времени для большего числа хороших, представительных алгоритмов |
Строка 18: | Строка 19: |
К лекциям (!) прилагаются задания в EJudge. | К лекциям (sic!) прилагаются небольшие задания в EJudge. |
Строка 21: | Строка 22: |
''В таблице для краткости используются урезанные формулировки, полные версии см. в [[PascalAAL]]. | В таблице для краткости используются урезанные формулировки, полные формулировки забраны в комментарии (для просмотра нажать на ссылку «комментарии» в шапке страницы). Обозначения: . (./) — тема практически не меняется . {2} — тему придётся частично переработать/дополнить . <!> — новая тема |
Строка 25: | Строка 31: |
|| Интуитивное понятие алгоритма. Свойства алгоритмов. || || || || Алгоритм как преобразование слов из заданного алфавита. МТ. НАМ || || || || Композиция алгоритмов, тезис Тьюринга || || || || Алгоритмически неразрешимые проблемы|| || || || Модельная ЭВМ || || || |
|| Интуитивное понятие алгоритма /* Интуитивное понятие алгоритма. Свойства алгоритмов. */ || (./) || … || || Алгоритм как преобразование слов в алфавите, МТ, НАМ, … /* Уточнение понятия алгоритма, алгоритм как преобразование слов из заданного алфавита. Машина Тьюринга. Нормальные алгоритмы Маркова. Основные схемы объединения алгоритмов (композиция, разветвление, цикл). Тезис Тьюринга и принцип нормализации, их обоснование. */ || || || || Алгоритмически неразрешимые проблемы /* Алгоритмически неразрешимые проблемы. Неразрешимость проблем самоприменимости, останова и эквивалентности алгоритмов. */ || || || || Модельная ЭВМ /* Модельная ЭВМ. Машинное представление данных. Машинный язык как практический формальный способ записи алгоритмов. Недостатки машинных языков. */ || || || |
Строка 31: | Строка 36: |
|| АЯ, БНФ || /!\ '''TODO''' Язык Паскаль (стандартная версия). Алфавит, служебные слова и стандартные имена. Структура программы: заголовок программы и блок, разделы описаний и операторов. Типы данных, их классификация. Переменные и константы, разделы переменных и констант. Стандартные простые типы (числовые, логический, символьный). Выражения. Оператор присваивания. Стандартные процедуры ввода-вывода. Операторы, их классификация. Пустой, составной и условный операторы. Оператор перехода, раздел меток. Операторы цикла. Способы повышения наглядности программы: комментарии, структурная запись программ, структурное программирование. Нестандартные типы данных, раздел типов. Перечислимые и ограниченные типы. Оператор варианта. Процедуры и функции. Формальные и фактические параметры. Локализация имен и меток. Способы передачи параметров. Побочные эффекты функций. Параметры-функции и параметры-процедуры. Рекурсивные процедуры и функции. Итерация и рекурсия. Алгоритмы поиска с возвратами (backtracking), реализация их с помощью рекурсии. Сложные типы данных. Массивы, строки. Записи; оператор присоединения. Множества. Файлы, текстовые файлы, внешние и внутренние файлы. Динамические переменные. Ссылочные типы данных. Методы разработки программы (пошаговая детализация и др.). Тестирование и отладка программ. Часть 3. Динамические структуры данных Списки. Представление списков и реализация основных операций на ними в языке Паскаль. Варианты списков (с заглавным звеном, циклические, двунаправленные). Стек, очередь. Векторное и списковое представления их, реализация операций на ними. Двоичные (бинарные) деревья. Обход дерева с использованием стека, очереди и рекурсии. Деревья поиска (сравнений), алгоритмы поиска, вставки и удаления элементов. Таблицы, операция поиска по ключу. Последовательные таблицы (неупорядоченные и упорядоченные). Понятие о (временнóй) оценке сложности алгоритмов в худшем случае и в среднем. Оценка сложности оптимального алгоритма поиска по ключу. Бинарный поиск в упорядоченных таблицах. Методы сортировки, оптимальные оценки числа сравнений и перемещений при сортировке. Представление таблиц в виде деревьев поиска (сравнений), оценки сложности поиска по ключу в таких таблицах. АВЛ-деревья, оценки сложности поиска, алгоритм вставки. Перемешанные таблицы (хэш-таблицы). Функции расстановки. Устранение коллизий методами закрытого хеширования (линейных проб) и открытого хеширования (цепочек). Третья |
|| Алгоритмические языки /* Характеристика алгоритмических языков. Понятие трансляции. Алфавит, синтаксис и семантика алгоритмического языка. Описание синтаксиса языка с помощью металингвистических формул (БНФ) и синтаксических диаграмм. */ || Алгоритмические языки || || || Язык Паскаль /* Язык Паскаль (стандартная версия). Алфавит, служебные слова и стандартные имена. Структура программы: заголовок программы и блок, разделы описаний и операторов. */ || Язык Python || +Понятие исполнителя || || Типы данных, переменные, присваивание, выражения /* Типы данных, их классификация. Переменные и константы, разделы переменных и констант. Стандартные простые типы (числовые, логический, символьный). Выражения. Оператор присваивания. Стандартные процедуры ввода-вывода. */ || Типы объектов, выражения, понятие о связывании объектов. Именование. || Не все типы объектов (но последовательности нужны) и не все их конструкторы || || Управление потоком вычислений /* Операторы, их классификация. Пустой, составной и условный операторы. Оператор перехода, раздел меток. Операторы цикла. */ || Управление потоком вычислений || Исключения описываются не здесь, в цикле `for` рассказать про «вычислимые последовательности», например `xrange()`|| || Структурное программирование и комментарии /* Способы повышения наглядности программы: комментарии, структурная запись программ, структурное программирование. */ || Структурное программирование. Строки документации и комментарии || Перенести на после функций || || Нестандартные типы данных, /* Нестандартные типы данных, раздел типов. Перечислимые и ограниченные типы. Оператор варианта. */ || Стандартные типы данных || Выдержать баланс разумного при выборе (словари точно не надо) || || Процедуры и функции /* Процедуры и функции. Формальные и фактические параметры. Локализация имен и меток. Способы передачи параметров. Побочные эффекты функций. Параметры-функции и параметры-процедуры. */ || Функции. Пространства имён: видимость и время жизни. || Упаковка/распаковка параметров, видимо, не здесь. А `lambda`? Было бы уместно в контексте «параметров-функций» || || Рекурсия /* Рекурсивные процедуры и функции. Итерация и рекурсия. Алгоритмы поиска с возвратами (backtracking), реализация их с помощью рекурсии. */ || Рекурсия || || || Сложные типы данных /* Сложные типы данных. Массивы, строки. Записи; оператор присоединения. Множества. Файлы, текстовые файлы, внешние и внутренние файлы. */ || Классы как констукторы пространств имён. Экземпляры классов || || || Динамические переменные. Ссылочные типы данных. || Счётчик связей. Строки. Множества. Файлы. /* Уникальный идентификатор объекта. Операция `is` */ || Много небольших тем. || || Методы разработки программы /* Методы разработки программы (пошаговая детализация и др.). Тестирование и отладка программ. */ || Методы разработки программы || || |||||| Часть 3. Динамические структуры данных || || Списки. /* Представление списков и реализация основных операций на ними в языке Паскаль. Варианты списков (с заглавным звеном, циклические, двунаправленные). */ || Варианты последовательностей и их свойства. || Генераторы, очень уж к месту? || || Стек, очередь /* Стек, очередь. Векторное и списковое представления их, реализация операций на ними. */ || Реализация списков: динамические массивы vs. связанные списки vs. вложенные пары. Тип `deque`. || || || Двоичные деревья /* Двоичные (бинарные) деревья. Обход дерева с использованием стека, очереди и рекурсии. Деревья поиска (сравнений), алгоритмы поиска, вставки и удаления элементов. */ || Двоичные деревья || || || Таблицы, оценка сложности /* Таблицы, операция поиска по ключу. Последовательные таблицы (неупорядоченные и упорядоченные). Понятие о (временнóй) оценке сложности алгоритмов в худшем случае и в среднем. Оценка сложности оптимального алгоритма поиска по ключу. Бинарный поиск в упорядоченных таблицах. Методы сортировки, оптимальные оценки числа сравнений и перемещений при сортировке. */ || Оценка сложности. Методы сортировки. /* Функция `sort()` и её параметры */ || || || Деревья поиска, АВЛ-деревья /* Представление таблиц в виде деревьев поиска (сравнений), оценки сложности поиска по ключу в таких таблицах. АВЛ-деревья, оценки сложности поиска, алгоритм вставки. */ || Деревья поиска, АВЛ-деревья || || || Перемешанные таблицы /* Перемешанные таблицы (хэш-таблицы). Функции расстановки. Устранение коллизий методами закрытого хеширования (линейных проб) и открытого хеширования (цепочек). */ || Перемешанные таблицы, функция расстановки. Словари и их свойства || || |
Алгоритмы и алгоритмические языки
Предполагается адаптация курса на базе Паскаля, в котором сохранить структуру изложения, а темы адаптировать к Питону. При необходимости добавить / преобразовать / удалить подтемы.
Концепция
- Введение в теорию алгоритмов
- В основном без изменений
- Организовать практику по МТ и НАМ (на основе реализаций МТ и НАМ, в идеале — скрещенных c edjuge)
- Увеличить в объёме тему УМ, организовать практику и построить обучение второго семестра на этой базе (примерно наполовину)
- Алгоритмические языки. Язык Python
- Выделить тематические составляющие и построить большую часть курса аналогично
- Использовать классы только в качестве конструкторов пространств имён (строго без ООП)
- Подробно описывать минимально достаточное подмножество языка, остальное давать тезисно (спецкурс? 4-й семестр?)
- Динамические структуры данных
- «Динамические структуры данных» — это не «то, что можно сконструировать», а «то, что удобно использовать в алгоритмах» ⇒ конструируем сами, изучаем, некоторые берём готовые
- Возможно, хватит времени для большего числа хороших, представительных алгоритмов
К лекциям (sic!) прилагаются небольшие задания в EJudge.
Сравнительная таблица
В таблице для краткости используются урезанные формулировки, полные формулировки забраны в комментарии (для просмотра нажать на ссылку «комментарии» в шапке страницы).
Обозначения:
— тема практически не меняется
— тему придётся частично переработать/дополнить
— новая тема
Курс Паскаля |
Курс Питона |
Замечания |
Часть 1. Введение в теорию алгоритмов |
||
Интуитивное понятие алгоритма |
|
… |
Алгоритм как преобразование слов в алфавите, МТ, НАМ, … |
|
|
Алгоритмически неразрешимые проблемы |
|
|
Модельная ЭВМ |
|
|
Часть 2. Алгоритмические языки. Язык Паскаль |
||
Алгоритмические языки |
Алгоритмические языки |
|
Язык Паскаль |
Язык Python |
+Понятие исполнителя |
Типы данных, переменные, присваивание, выражения |
Типы объектов, выражения, понятие о связывании объектов. Именование. |
Не все типы объектов (но последовательности нужны) и не все их конструкторы |
Управление потоком вычислений |
Управление потоком вычислений |
Исключения описываются не здесь, в цикле for рассказать про «вычислимые последовательности», например xrange() |
Структурное программирование и комментарии |
Структурное программирование. Строки документации и комментарии |
Перенести на после функций |
Нестандартные типы данных, |
Стандартные типы данных |
Выдержать баланс разумного при выборе (словари точно не надо) |
Процедуры и функции |
Функции. Пространства имён: видимость и время жизни. |
Упаковка/распаковка параметров, видимо, не здесь. А lambda? Было бы уместно в контексте «параметров-функций» |
Рекурсия |
Рекурсия |
|
Сложные типы данных |
Классы как констукторы пространств имён. Экземпляры классов |
|
Динамические переменные. Ссылочные типы данных. |
Счётчик связей. Строки. Множества. Файлы. |
Много небольших тем. |
Методы разработки программы |
Методы разработки программы |
|
Часть 3. Динамические структуры данных |
||
Списки. |
Варианты последовательностей и их свойства. |
Генераторы, очень уж к месту? |
Стек, очередь |
Реализация списков: динамические массивы vs. связанные списки vs. вложенные пары. Тип deque. |
|
Двоичные деревья |
Двоичные деревья |
|
Таблицы, оценка сложности |
Оценка сложности. Методы сортировки. |
|
Деревья поиска, АВЛ-деревья |
Деревья поиска, АВЛ-деревья |
|
Перемешанные таблицы |
Перемешанные таблицы, функция расстановки. Словари и их свойства |
|