Алгоритмы и структуры данных (syllabus)
Материал из Поле цифровой дидактики
 | 
|
| Планируемые результаты обучения (Знать, Уметь, Владеть) | Цель
|
|---|---|
| Содержание разделов курса | Содержание
|
| Видео запись | |
| Среды и средства, которые поддерживают учебный курс | Snap!, R, RStudio, Lua, Python |
| Книги, на которых основывается учебный курс | Стили и методы программирования, Computer Science with Snap! by Examples, Initiation to Algorithmics with Scratch |
- Учебная группа, работающая с курсом Алгоритмы и структуры данных данных в в 2023 году - ПБД221м
- Учебная группа, работающая с курсом Алгоритмы и структуры данных данных в в 2022 году - ПБД211М
- Особенность курса - Active Essay смотрим и тестируем на поле
when [up arrow v] key pressed point in direction (0) move (10) steps when [down arrow v] key pressed point in direction (180) move (10) steps when [right arrow v] key pressed point in direction (90) move (10) steps when [left arrow v] key pressed point in direction (-90) move (10) steps
- И смотрим на то, как они выполняются
- или в Snap!
Цель, результаты освоения дисциплины
В результате изучения данной дисциплины студенты будут иметь представление о современных алгоритмических языках, о способах записи алгоритмов и конструирования программ, основах объектного подхода в программировании
- Цель
- теоретические знания и практический опыт в области основ алгоритмизации задач, классификации языков программирования, типов данных, структур данных, взаимосвязь алгоритмов и структур данных, особенностей реализации алгоритмов и типов данных в языках блочного программирования Scratch, Snap!, GP
- Знать
- Основные понятия, связанные с миром алгоритмов и структур данных См. Категория:Понятие
- основы алгоритмизации задач, структуры данных;
- типы данных, структуры данных;
- методы и алгоритмы поиска и сортировки данных;
- Уметь
- обращаться к внешним и внутренним данным из среды Semantic MediaWiki, уметь использовать различные типы данных внутри Semantic MediaWiki см. Категория:Dataset
- обмениваться проектами и блоками программ в Snap!
- сравнивать и объединять статьи о языках программирования Taxonomic_sandbox
- импортировать и экспортировать данные в среду визуального программирования Snap!
- проектировать и программировать линейные и разветвляющиеся структуры алгоритмов;
- планировать процесс реализации алгоритма при помощи псевдокода и диаграмм - Категория:Diagrams
- использовать язык graphviz, mermaid, PlantUML встраивать диаграммы алгоритмов в вики страницы см. Graphviz + Категория:Diagrams -
- представлять алгоритмы на страницах вики в виде диаграмм, псевдокода, кода на различных языках программирования
- создавать собственные блоки (команды и процедуры с входными параметрами) в среде Snap! (создавать функции с использованием различных типов данных))
- оценивать и сравнивать эффективность алгоритмов, вычислительную сложность алгоритмов
- использовать рекурсию в командах и процедурах, использовать рекурсию при создании собственных функций
- использовать объекты первого класса и лямбда исчисления
Содержание разделов дисциплины:
Введение. Основные понятия. Пространство для совместной деятельности
Основы алгоритмизации задач. Semantic MediaWiki как поле совместной деятельности. Типы данных внутри Semantic MediaWiki. Обращение к внешним данным.
История языков программирования и обучающих языков
Современные алгоритмические языки. Вычислительное мышление и вычислительное участие.
Представление алгоритмов в виде диаграмм, псевдокода, кода на различных языках программирования
- проектировать и программировать линейные и разветвляющиеся структуры алгоритмов;
- планировать процесс реализации алгоритма при помощи псевдокода и диаграмм - Категория:Diagrams - например, Binary search (diagram)
- использовать язык dgl и mermaid встраивать диаграммы алгоритмов в вики страницы см. Graphviz
Основные характеристики изучаемого алгоритмического языка
Типы данных. Константы. Переменные. Выражения. Арифметические и логические выражения.
Спрайты, данные, процедуры как объекты первого класса. Структуры данных. Импорт и экспорт данных.
Список случайных чисел из %сколько от %min до %max
Структуры данных
- Массивы и связные списки
- Стеки и очереди
- Деревья (бинарные, сбалансированные, двоичные деревья поиска)
- Графы (ориентированные и неориентированные, поиск в глубину и ширину)
Алгоритмы сортировки и поиска
Сравнение эффективности и вычислительной сложности алгоритмов
Рекурсия
Литература
Основная литература
- Стили и методы программирования,
- Computer Science with Snap! by Examples,
- Initiation to Algorithmics with Scratch
Дополнительная литература
https://snap.berkeley.edu/snap/help/SnapManual.pdf - Руководство по Snap!
Критерии оценки по дисциплине (2022 - 2023)
| Образовательный результат | Тема | Задание | Пример |
|---|---|---|---|
| Знает понятия мира алгоритмов и структур данных | Введение. Основные понятия. Пространство для совместной деятельности | Использовать различные типы данных внутри Semantic MediaWiki, включить внешние данные в состав статьи | Категория понятий - Category:Понятие
В категории статей о датасетах Category:Dataset |
| Умеет сравнивать и объединять статьи о языках программирования | История языков программирования и обучающих языков | Редактировать, дополнять и объединять статьи о языках программирования | Category:Язык программирования, Taxonomic_sandbox |
|
Умеет проектировать и программировать линейные и разветвляющиеся структуры алгоритмов, планировать процесс реализации алгоритма при помощи псевдокода и диаграмм - Категория:Diagrams, использовать язык dgl и mermaid встраивать диаграммы алгоритмов в вики страницы см. Graphviz |
Представление алгоритмов в виде диаграмм, псевдокода, кода на различных языках программирования | Создать диаграмму алгоритма, представить реализацию алгоритма на языке высокого уровня | Пример |
| Умеет создавать собственные блоки (команды и процедуры с входными параметрами) в среде Snap! (создавать функции с использованием различных типов данных)) | Основные характеристики изучаемого алгоритмического языка | Процедуры видоизменения данных в среде Snap! | Примеры видоизменения данных в Snap!, Получить список значений |
| оценивать и сравнивать эффективность алгоритмов, вычислительную сложность алгоритмов | Алгоритмы сортировки и поиска | Сравнить эффективность выполнения процедур над данными | Готовые датасеты из категории Category:Dataset. Сортировка вставками, Быстрая сортировка |
| использовать рекурсию в командах и процедурах, использовать рекурсию при создании собственных функций | Рекурсия | Создать собственные команды и процедуры, в которых используется рекурсия | Рекурсия, Фрактал |
Напоминание по работа в вики среде
