ΔΟΜΕΣ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ ΚΑΙ ΑΛΓΟΡΙΘΜΟΙ

Μαθησιακά Αποτελέσματα:

• Η κατανόηση των βασικών αρχών των αλγορίθμων αναφορικά με την αποδοτική χρήση των πόρων του υπολογιστή.
• Η κατανόηση της μέτρησης της απόδοσης των αλγορίθμων και των αντίστοιχων μεθόδων.
• Η κατανόησης της αναγκαιότητας οργάνωσης των δεδομένων σε διαφορετικές δομές, στατικές-δυναμικές, γραμμικές-μη γραμμικές, είτε λόγω της φύσης του προβλήματος είτε λόγω του είδους και του περιβάλλοντος επεξεργασίας.
• Η απόκτηση δεξιοτήτων χειρισμού των διαφόρων δομών με τους κατάλληλους αλγορίθμους (αποθήκευσης, προσπέλασης, τροποποίησης) και η κατανόηση των προβλημάτων πολυπλοκότητας χώρου και χρόνου.
• Η κατανόηση των τεχνικών μέτρησης του κόστους μια δομής δεδομένων ή ενός αλγορίθμου.
• Η απόκτηση δυνατοτήτων αξιολόγησης της καταλληλότερης δομής ανά εφαρμογή και της ανάλυσης αλγορίθμων ως προς την ορθότητα και την πολυπλοκότητα.
• Η κατανόηση της διαφοράς μεταξύ των επιπέδων λογικής δομής και φυσικής υλοποίησης και η ανάγκη ορισμού αφηρημένων τύπων και δομών δεδομένων.
• Η απόκτηση ικανοτήτων ορισμού και χειρισμού αφηρημένων τύπων και δομών με παραδείγματα χρήσης της Standard Τemplate Library.

Γενικές ικανότητες:

• Αυτόνομη εργασία.
• Ομαδική εργασία.
• Εργασία σε διεθνές περιβάλλον.
• Εργασία σε διεπιστημονικό περιβάλλον.

Περιεχόμενο μαθήματος:

• Γενικά περί αλγορίθμων.
• Είδη και Ανάλυση αλγορίθμων και μέθοδοι μέτρησης της απόδοσης των αλγορίθμων.
• Αναπαράσταση δεδομένων.
• Εισαγωγή στους αφηρημένους τύπους και στις δομές δεδομένων.
• Εισαγωγή στις γραμμικές δομές δεδομένων (πίνακες, στοίβες, ουρές, λίστες) και βασικοί αλγόριθμοι προσπέλασης και τροποποίησης.
• Μη γραμμικές δομές (δένδρα δυαδικά και ισοζυγισμένα, γραφήματα, σωροί) και βασικοί αλγόριθμοι προσπέλασης και τροποποίησης.
• Προβλήματα εσωτερικής αναπαράστασης των δομών δεδομένων.
• Πολυπλοκότητα χρόνου-χώρου (πολυπλοκότητα χειρότερης περίπτωσης, πολυπλοκότητα μέσου όρου NP-complete).
• Αλγόριθμοι Ταξινόμησης (Insertion, Bubblesort, Quicksort, Heapsort, Shellsort, Merging Sort, Bucket and Tournament sort) και Σύζευξης .
• Κατακερματισμός.
• Η STL (Standard Τemplate Library).
• Θέματα οργάνωσης αρχείων.
• Μέθοδοι σχεδίασης αλγορίθμων (διαίρει και βασίλευε, αναδρομή, εξισορρόπησης, απληστίας, δυναμικός προγραμματισμός).
• Εργαστήριο Μαθήματος: Δημιουργία και ανάλυση κώδικα για εμπέδωση της ύλης. Παρουσίαση πλήρους εφαρμογής που αξιοποιεί - συνδυάζει τις δομές δεδομένων και τους αλγόριθμους που έχουν αναλυθεί.