Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Учебное пособие 620

.pdf
Скачиваний:
9
Добавлен:
30.04.2022
Размер:
498.81 Кб
Скачать

ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет»

Кафедра систем информационной безопасности

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к самостоятельным работам по дисциплинам «Методы программирования», «Технологии и методы программирования» для студентов специальностей

090301 «Компьютерная безопасность»,

090302 «Информационная безопасность телекоммуникационных систем», 090303 «Информационная безопасность автоматизированных систем»

очной формы обучения

Воронеж 2015

Составитель канд. техн. наук Д. О. Карпеев

УДК 004.05

Методические указания к самостоятельным работам по дисциплинам «Методы программирования», «Технологии и методы программирования» для студентов специальностей 090301 «Компьютерная безопасность», 090302 «Информационная безопасность телекоммуникационных систем», 090303 «Информационная безопасность автоматизированных систем» очной формы обучения / ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет»; сост. Д. О. Карпеев. Воронеж, 2015. 16 с.

Методические указания к самостоятельным работам содержат указания и рекомендации, направленные на организацию самостоятельного изучения алгоритмов и структур данных в рамках данного курса.

Методические указания подготовлены в электронном виде в текстовом редакторе MW-2007 и содержатся в файле Карпеев_СР_Методы программирования.pdf.

Табл. 1. Библиогр.: 82 назв.

Рецензент д-р техн. наук, проф. А. Г. Остапенко

Ответственный за выпуск зав. кафедрой д-р техн. наук, проф. А. Г. Остапенко

Издается по решению редакционно-издательского совета Воронежского государственного технического университета

© ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет», 2015

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время одной из наиболее важных задач системы высшего образования является подготовка профессионалов способных к саморазвитию, самообразованию и инновационной деятельности. Решение этой задачи невозможно без организации самостоятельной работы студентов над учебным материалом, с целью систематизации и закрепления практического опыта, умений, знаний, а также общих и профессиональных компетенций. Все это становится весьма эффективным средством улучшения качества и повышения уровня подготовки.

Учебная дисциплина «Методы программирования» посвящена изучению современных алгоритмов и подходов к реализации структур данных на различных языках программирования. Данная дисциплина предполагает начальные умения структурного программирования на традиционном языке. В данном учебном материале систематически излагаются сведения о принципах разработки алгоритмов, оценке их эффективности. Курс дает теоретическое представление о применении парадигм программирования, которые предоставляют современный средства разработки для реализации широкого класса алгоритмов при решении наиболее распространенных вычислительных задач. Самостоятельная работа предоставляет возможность глубже освоить теоретический материал и осуществить практическое применение полученных знаний в области методов программирования.

Данное методическое пособие содержит методические указания и рекомендации для организации самостоятельной работы студентов над учебным материалом.

1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ

Целью самостоятельной работы студентов (СРС) является овладение фундаментальными знаниями, профессиональными умениями и навыками деятельности по профилю, опытом творческой, исследовательской деятельности. Самостоятельная работа студентов способствует развитию ответственности и организованности, самостоятельности, творческого подхода к решению проблем учебного и профессионального уровня.

Задачами СРС являются:

систематизация и закрепление полученных теоретических знаний и практических умений студентов;

углубление и расширение теоретических знаний;

формирование умений использовать справочную документацию и специальную литературу;

формирование самостоятельности мышления, способностей к саморазвитию, самосовершенствованию и самореализации;

развитие исследовательских умений;

Использование материала, собранного в ходе СРС, на практических и лекционных занятиях для подготовки к курсовому проектированию;

использование материала, собранного и полученного в ходе самостоятельных занятий на семинарах, на практических занятиях, для эффективной подготовки к итоговому зачету (экзамену).

2

2. ВИДЫ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ

Выделяется два вида самостоятельной работы – аудиторная, под руководством преподавателя, и внеаудиторная. Тесная взаимосвязь этих видов работ предусматривает дифференциацию и эффективность результатов ее выполнения и зависит от организации, содержания, логики учебного процесса (межпредметных связей, перспективных знаний и др.):

аудиторная самостоятельная работа по дисциплине выполняется на учебных занятиях под непосредственным руководством преподавателя и по его заданию.

внеаудиторная самостоятельная работа выполняется студентом по заданию преподавателя, но без его непосредственного участия.

Основными видами самостоятельной работы студентов без участия преподавателей являются:

формирование и усвоение содержания конспекта лекций на базе рекомендованной учебной литературы, включая информационные образовательные ресурсы (электронные учебники, электронные библиотеки и др.);

подготовка к семинарам и практическим работам, их оформление;

работа с учебно-методической литературой;

оформление конспектов лекций;

подготовка к курсовому проектированию;

подготовка к зачету.

3

3. ТЕМАТИКА САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ

Виды самостоятельной работы и способы контроля

Наименование

 

Содержание

Вид контроля и

разделов и тем

 

самостоятельной

отчетность по

 

 

работы

результатам

 

 

 

самостоятельной

 

 

 

работы

Раздел 1.

Теоретический

 

Понятие

материал:

 

сложности

1.

Пространственная

Подготовка конспекта

алгоритма

временная сложность

лекций

 

2.

Классы сложности

Подготовка конспекта

 

 

 

лекций

 

3.

О-сложность

Подготовка конспекта

 

алгоритмов

лекций

Раздел 2.

Теоретический

 

Элементарные

материал:

 

структуры

1. Массивы

Подготовка конспекта

данных

 

 

лекций

 

2. Списки

Подготовка конспекта

 

 

 

лекций

 

 

 

Раздел 3.

Теоретический

 

Абстрактный

материал:

 

тип данных

1. АТД Очередь

Подготовка конспекта

 

 

 

лекций

 

2. АТД Стек

Подготовка конспекта

 

 

 

лекций

Раздел 4.

Теоретический

 

Рекурсия

материал:

 

деревья

1. Рекурсивные

Подготовка конспекта

 

алгоритмы

лекций

 

2. Деревья

Подготовка конспекта

 

 

 

лекций

 

3. Обход дерева

Подготовка конспекта

 

 

 

лекций

4

Наименование

 

Содержание

Вид контроля и

разделов и тем

 

самостоятельной

отчетность по

 

 

работы

результатам

 

 

 

самостоятельной работ

Раздел 5.

Теоретический

 

Элементарные

материал:

 

методы

 

 

 

1.

Правила игры

Подготовка конспекта

 

сортировки

 

 

лекций

 

 

 

 

 

2.

Сортировка

Подготовка конспекта

 

выбором

лекций

 

 

 

 

 

3.

Сортировка

Подготовка конспекта

 

вставками

лекций

 

 

 

 

 

4.

Пузырьковая

Подготовка конспекта

 

сортировка

лекций

 

 

 

 

 

5.

Характеристики

Подготовка конспекта

 

производительности

лекций

 

элементарных методов

 

 

сортировки

 

 

 

 

 

 

6.

Сортировка методо

Подготовка конспекта

 

Шелла

лекций

 

 

 

 

 

7.

Быстрая сортировка

Подготовка конспекта

 

 

 

лекций

 

8.

Характеристики

Подготовка конспекта

 

производительности

лекций

 

быстрой сортировки

 

 

 

 

 

 

9.

Сортировка слияние

Подготовка конспекта

 

 

 

лекций

 

 

 

 

10. Двухпутевое

Подготовка конспекта

 

слияние

лекций

 

 

 

 

5

Наименование

 

Содержание

Вид контроля и

разделов и тем

 

самостоятельной

отчетность по

 

 

работы

результатам

 

 

 

самостоятельной

 

 

 

работы

Раздел 6.

Теоретический

 

Поиск

материал:

 

 

1.

Поиск с

Подготовка конспекта

 

использованием

лекций

 

индексации по

 

 

ключам

 

 

2.

Последовательный

Подготовка конспекта

 

поиск

лекций

 

3.

Бинарный поиск

Подготовка конспекта

 

 

 

лекций

Раздел 7.

Теоретический

 

Бинарные деревь

материал:

 

поиска

1.

Производительност

Подготовка конспекта

 

дерева поиска

лекции

Раздел 8.

Теоретический

 

Необходимость

материал:

 

балансировки

1.

Рандомизированн

Подготовка конспекта

деревьев

ые бинарные деревья

лекций

 

поиска

 

 

 

 

Раздел 9.

Теоретический

 

Красно-черные

материал:

 

деревья

1.

Свойства красно-

Подготовка конспекта

 

черных деревьев

лекций

 

2.

Повороты

Подготовка конспекта

 

 

 

лекций

 

3.

Вставка

Подготовка конспекта

 

 

 

лекций

 

4.

Удаление

Подготовка конспекта

 

 

 

лекций

6

Наименование

 

Содержание

Вид контроля и

разделов и тем

 

самостоятельной

отчетность по

 

 

работы

результатам

 

 

 

самостоятельной

 

 

 

работы

Раздел 10.

Теоретический

 

Точный поиск

материал:

 

подстрок в

1.

Простейшие

Подготовка конспекта

строке

алгоритмы поиска

лекций

 

подстрок

 

 

2.

Алгоритм Робина-

Подготовка конспекта

 

Карпа

лекций

Раздел 11.

Теоретический

 

Алгоритмы на

материал:

 

графах

1.

Свойства и типы

Подготовка конспекта

 

графов

лекций

 

2.

Глоссарий

Подготовка конспекта

 

 

 

лекций

 

3.

АТД графа

Подготовка конспекта

 

 

 

лекций

 

4.

Алгоритмы обхода

Подготовка конспекта

 

графа в глубину

лекций

 

5.

Алгоритмы обхода

Подготовка конспекта

 

графа в ширину

лекций

 

6.

Алгоритм Дейкстры

Подготовка конспекта

 

 

 

лекций

 

7.

Алгоритм Флойда

Подготовка конспекта

 

 

 

лекций

Раздел 12.

Теоретический

 

Алгоритм

материал:

 

нахождения

1.

Алгоритм Дейкстры-

Подготовка конспекта

максимального

Примы

лекций

остовного

2.

Алгоритм Крускана

Подготовка конспекта

дерева в графе

 

 

лекций

7

Наименование

Содержание

Вид контроля и

разделов и тем

самостоятельной

отчетность по

 

работы

результатам

 

 

 

самостоятельной

 

 

 

работы

Раздел 13.

Теоретический

 

Алгоритмы

материал:

 

нахождения

1.

Остаточные сети

Подготовка конспекта

максимального

 

 

лекций

потока

2.

Увеличивающие

Подготовка конспекта

транспортной

пути

лекций

сети

 

 

 

 

3.

Разрезы

Подготовка конспекта

 

транспортной сети

лекций

 

 

 

 

8