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)
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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)
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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
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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
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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
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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
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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
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Propedeuticità
• Istituzioni di matematica
• Programmazione e laboratorio
• Sono consigliati come propedeutici, anche
se non costituiscono prerequisito formale
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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]
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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
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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
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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
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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
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Domande?
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