Algoritmi e Strutture dati a.a. 2013/2014 Informazioni sul corso Dr Maria Federico Informazioni docente • E-mail docente: [email protected] • Ricevimento: – Mercoledì 15:00-16:00 presso ufficio docenti a contratto (3° piano), Dipartimento di Matematica e Informatica, Campus scientifico tecnologico Blocco B via Saragat 1 – Su appuntamento (inviare e-mail) Algoritmi e Strutture dati Informazioni sul corso Università degli studi di Ferrara Maria Federico 2 Informazioni lezioni • Martedì, Mercoledì 16:30-18:30 • Giovedì 14:30-17:30 (7 ore a settimana) • Aula F6 • 1 Ottobre 2013 – 17 Dicembre 2014 (80 ore, 10 CFU per Informatica) • 1 Ottobre 2013 – 14 Novembre 2014 (48 ore, 6 CFU per Matematica) Algoritmi e Strutture dati Informazioni sul corso Università degli studi di Ferrara Maria Federico 3 Perché un corso di algoritmi e strutture dati? “Prima dei calcolatori c’erano già gli algoritmi. Ma adesso che ci sono i calcolatori, ci sono più algoritmi e gli algoritmi sono il cuore del calcolo.” (Prefazione Introduzione agli algoritmi e strutture dati 3/ed, Cormen et al. 2010) Lo studio degli algoritmi costituisce la base dell’informatica perché prima che un computer esegua qualsiasi attività è necessario fornirgli un algoritmo che gli indichi esattamente cosa fare Algoritmi e Strutture dati Informazioni sul corso Università degli studi di Ferrara Maria Federico 4 Processo di sviluppo di un programma 1. Specifica funzionale del problema 2. Analisi del problema e definizione di un algoritmo risolutivo 3. Descrizione con diagramma di flusso e/o pseudocodice 4. Traduzione dell’algoritmo in programma in linguaggio di programmazione ad alto livello 5. Compilazione 6. Esecuzione e Verifica Cosa studieremo • Algoritmi = descrizione precisa di una sequenza di azioni che devono essere eseguite per giungere alla risoluzione di un problema – Sintesi / disegno / progetto – Analisi dell’efficienza • Strutture dati = è fondamentale che i dati siano ben organizzati e strutturati in modo che l’algoritmo li possa elaborare efficientemente Algoritmi e Strutture dati Informazioni sul corso Università degli studi di Ferrara Maria Federico 6 Materiale didattico • Libro di testo Titolo: Introduzione agli algoritmi e strutture dati 3/ed Autori: Thomas H. Cormen, Charles E. Leiserson, Ronald L. Rivest, Clifford Stein ISBN: 9788838665158 Pub Date: Giugno 2010 Pagine: 1030 Algoritmi e Strutture dati Informazioni sul corso Università degli studi di Ferrara Maria Federico 7 Materiale didattico • Libro di riferimento Titolo: Strutture di dati e algoritmi. Progettazione, analisi e visualizzazione Autori: Pierluigi Crescenzi, Giorgio Gambosi, Roberto Grossi ISBN: 9788871922737 Pub Date: 2006 Pagine: 384 Algoritmi e Strutture dati Informazioni sul corso Università degli studi di Ferrara Maria Federico 8 Materiale didattico • Slide e altro materiale presentato a lezione – Reperibili sulla pagina del corso http://www.unife.it/scienze/informatica/inse gnamenti/algoritmi-strutture-dati – Sulla home page del docente http://algogroup.unimore.it/people/maria/ algoritmi_2013-2014.html Algoritmi e Strutture dati Informazioni sul corso Università degli studi di Ferrara Maria Federico 9 Propedeuticità • Istituzioni di matematica • Programmazione e laboratorio • Sono consigliati come propedeutici, anche se non costituiscono prerequisito formale Algoritmi e Strutture dati Informazioni sul corso Università degli studi di Ferrara Maria Federico 10 Programma del corso 1. Introduzione al corso [1, 2] • Definizione di problema, algoritmo, rappresentazione di algoritmi, sintesi e analisi di algoritmi, strutture dati 2. Complessità computazionale [3, 4-(4.2, 4.6)] • Analisi asintotica, calcolo complessità algoritmi iterativi, metodi di risoluzione delle relazioni di ricorrenza per algoritmi ricorsivi, classificazione problemi e NP-completezza (cenni) [34.1, 1 Crescenzi] Algoritmi e Strutture dati Informazioni sul corso Università degli studi di Ferrara Maria Federico 11 Programma del corso 3. Strutture dati statiche [slide; 2.1 Crescenzi] • Array, record 4. Algoritmi di ordinamento su array • Iterativi: selection sort, insertion sort, bubble sort [2 Cormen + 2.2 Crescenzi)] • Ricorsivi: merge sort, quick sort [4, 7-(7.3); 2.5 Crescenzi] – Tempo lineare: Counting sort, Radix sort, Bucket sort [8] 5. Algoritmi di ricerca su array [2.4 Crescenzi] • Ricerca lineare, ricerca binaria Algoritmi e Strutture dati Informazioni sul corso Università degli studi di Ferrara Maria Federico 12 Programma del corso 6. Heap e code con priorità [6; 8.1 e 8.2 Crescenzi] • Operazioni su heap, Heapsort 7. Strutture dati dinamiche [10, appendici B.4 e B.5; 3.1, 7.1, 7.3 Crescenzi] • Pile, code, liste, grafi, alberi 8. Algoritmi su alberi binari [12-(12.4); 4.1, 5.4 Crescenzi] • Visita (con generalizzazione ad albero nario), ricerca e modifica per alberi binari di ricerca Algoritmi e Strutture dati Informazioni sul corso Università degli studi di Ferrara Maria Federico 13 Programma del corso 9. Algoritmi su grafi [*21-(21.4); 22-(22.5), 23, *24-(24.5, 24.6); 7.4, 7.5.1 Crescenzi] • Visita DFS e BFS, ordinamento topologico, algoritmi di Kruskal, Prim, Dijkstra, Bellman-Ford 10. Hashing [*11] • Tabelle hash, funzioni hash, indirizzamento diretto e aperto 11. Programmazione dinamica [15-(15.4,15.5)] 12. Algoritmi golosi [16.1, 16.2] * Le dimostrazioni non sono richieste Algoritmi e Strutture dati Informazioni sul corso Università degli studi di Ferrara Maria Federico 14 Esame • Prova scritta – – – – – È obbligatoria l’iscrizione on-line tramite il sito studiare UNIFE 4 esercizi Disegno di algoritmi Analisi di algoritmi Applicazione di algoritmi visti a lezione Operazioni su strutture dati durante la prova scritta NON si possono usare appunti, libri, calcolatrici, cellulari, etc. • Prova orale – Può riguardare qualunque argomento trattato a lezione – è volta a verificare la padronanza dei concetti e delle tecniche oggetto dell'insegnamento Algoritmi e Strutture dati Informazioni sul corso Università degli studi di Ferrara Maria Federico 15 Domande? Algoritmi e Strutture dati Informazioni sul corso Università degli studi di Ferrara Maria Federico 16