Лекции Технопарка. 1 семестр. Алгоритмы и структуры данных

Очередной пост в рамках нашего цикла лекций Технопарка ^[1]. В этот раз мы предлагаем вашему вниманию курс, посвящённый алгоритмам и структурам данных. Автор курса — Степан Мацкевич, сотрудник компании ABBYY.

Лекция 1. Основы

Начало первой лекции посвящено обсуждению основных понятий, на которых строится вся дальнейшая программа курса: что такое алгоритм и структура данных. Описаны базовые виды алгоритмов, их характеристики и методы анализа. Далее рассматриваются примеры создания алгоритмов для вычисления чисел Фибоначчи, проверки числа на простоту, быстрого возведения числа в целую степень. В конце лекции рассказывается об особенностях использования алгоритмов для работы с массивами: создание однопроходных алгоритмов, поиск минимального элемента, бинарный поиск.

Лекция 2. Элементарные структуры данных

Вторая лекция посвящена изучению элементарных структур данных. В начале даётся определение понятия «абстрактного типа данных». Далее лектор рассказывает о том, что такое амортизационный анализ и каковы его особенности.

Рассматриваются такие виды структур и абстрактные типы данных, как:

• массив и динамический массив;
• стек, очередь и дэк;
• очередь с приоритетом;
• связные списки: однонаправленные и двунаправленные;
• двоичная куча.

Разбираются недостатки и преимущества каждого вида структур, а также их реализация в виде программного кода.

Лекция 3. Сортировки (часть 1)

Тема сортировок оказалась настолько объёмной, что её пришлось разделить на две лекции. В первой части подробно рассматриваются такие виды алгоритмов, как:

• сортировка одного, двух и трёх элементов;
• сортировка выбором;
• сортировка вставками;
• сортировка пузырьком;
• быстрая сортировка Хоара.

Описывается, как можно оценить скорость работы того или иного алгоритма сортировки, как проанализировать алгоритмы по количеству сравнений и т.д.

Лекция 4. Сортировки (часть 2)

На этой лекции рассматриваются другие виды алгоритмов и их применение:

• сортировка слиянием, в том числе двух упорядоченных массивов;
• сортировка подсчётом;
• поразрядная сортировка;
• пирамидальная сортировка и ряд других.

Напоследок проводится сравнительный анализ разных алгоритмов.

Лекция 5. Хеш-таблицы

Из этой лекции вы сначала узнаете, что такое метод поиска хешированием, какие бывают хеш-функции (в том числе хеш-функции строк). Затем идёт подробное рассмотрение хеш-таблиц и способов их применения: что они собой представляют, каковы основные методы разрешения коллизий (метод цепочек и метод открытой адресации), а также методы вставки, удаления и поиска элементов. Напоследок проводится сравнение хеш-таблиц по затратам времени и памяти.

Лекция 6. Деревья

Последняя лекция в рамках курса АиСД посвящена таким структурам данных, как деревья. Разумеется, в начале лекции дается определение понятия «деревья», рассматриваются их характеристики и приводятся примеры. Затем вы узнаете, как деревья представлены в памяти, какие есть способы обхода дерева. Далее рассматриваются так называемые двоичные деревья поиска и группа самобалансирующихся деревьев: декартовы и АВЛ-деревья. И в завершение лекции рассказывается об абстрактном типе данных «ассоциативный массив».

Автор: Dmitry21

Источник ^[2]