Алгоритмы и структуры данных на ПМИ (пилотный поток)

Лектор: Глеб Олегович Евстропов

Предполагаемая программа на 4 модуля

Текущая успеваемость

Формула выставления итоговой оценки

В первый отчетный период, состоящий из 2 и 3 модулей 2016-17 учебного года будет использоваться следующая формула определения оценки:

0.3 * Контесты + 0.25 * Листочки + 0.15 * Контрольные + 0.3 * Экзамен + Бонус, округлённое до ближайшего целого.

• Короткие контесты будут проводиться в разнообразных форматах во время сдвоенных семинаров. Если не оговорено иное, то короткий контест является личным соревнованием, состоящим из 5 задач разной сложности, требующим владеть общей сообразительностью, некоторой математической подготовкой, и, возможно, различными уже изученными алгоритмами. На коротких контестах отсутствует проверка кода, если не оговорено иное, то задачи можно дорешивать вплоть до окончания текущего отчётного периода (то есть почти до экзамена), получая за каждую сданную задачу 0.5 балла вместо 1 балла (за сдачу во время контеста).

• Длинные контесты имеют продолжительность до двух недель, и состоят в основном из задач, требующих реализации алгоритмов, изученных на лекциях. Некоторые задачи являются обязательными и проходят дополнительную ручную проверку кода. Все задачи стоят 1 балл, но чтобы получить баллы за необязательные задачи, необходимо сначала сдать все обязательные. Дорешивание длинных контестов доступно дополнительно в течение некоторого периода после его окончания (до двух недель), сданная в дорешивание задача оценивается в 0.5 балла.

• Итоговая оценка за раздел "Контесты" определяется как 10 * (баллы за короткие контесты + баллы поделить за длинные контесты) / (общее число задач - поправка). Поправка по умолчанию равна примерно 1/10 от общего числа задач (то есть предполагается, что сдать все задачи вовремя крайне трудно) и может быть увеличена индивидуально для каждого студента при наличии пропусков по уважительным причинам.

• Листочки являются теоретическими домашними заданиями. Все задачи стоят одинаково, сдавать их можно как во время семинара, когда листочек был выдан, так и во время присутственных часов. Дополнительно предусматривается возможность сдать задания в электронном виде в хорошей вёрстке. Формула оценки за данный раздел аналогична предыдущей: 10 * (баллы за короткие контесты + баллы поделить за длинные контесты) / (общее число задач - поправка).

• В течение первого отчётного периода предполагается две контрольные работы (по одной в каждом модуле). За каждую контрольную студент получает оценку от 0 до 10, итоговая оценка за данный раздел ставится как среднее арифметическое этих двух, или определяется по одной оценке, если вторую контрольную студент пропустил по уважительной причине. Если студент пропускает по уважительной причине обе контрольные работы, то для него изменяется итоговая формула оценки.

• За экзамен студент получает оценку от 0 до 10.

• Бонус. Эта графа определяет произвольные баллы, которые могут быть прибавлены к оценке студента за различные виды деятельности и соревнований. Например, в этой графе будут использованы некоторые короткие контесты с необычным форматом.

Сроки выполнения заданий

Тип задания	Тема	Дата выдачи	Сроки выполнения до (включительно)
Длинный контест	Хеширование, сбалансированные деревья, прочие структуры данных	23 января 2017	13 февраля 2017, дорешивание до 27 февраля 2017
Теоретические задачи	Деревья отрезков, LCA, разное	19 января 2017	2 февраля 2017
Короткий контест	Разное	18 января 2017	25 марта 2017 (дорешивание)
Теоретические задачи	Сбалансированные деревья поиска	11 января 2017	25 января 2017
Теоретические задачи	Фиб. пирамиды, хеширование, амортизационный анализ	7 декабря 2016	21 декабря 2016
Короткий контест	Разное	30 ноября 2016	25 марта 2017 (дорешивание)
Теоретические задачи	Элементарные структуры и пирамиды	25 ноября 2016	9 декабря 2016
Длинный контест	Разное	22 ноября 2016	6 декабря 2016, дорешивание до 20 декабря 2016
Теоретические задачи	Сортировки и порядковые статистики	18 ноября 2016	2 декабря 2016
Короткий контест	Разное	16 ноября 2016	25 марта 2017 (дорешивание)
Теоретические задачи	Введение в теорвер и анализ алгоритмов	11 ноября 2016	25 ноября 2016

Лекции

• 2 ноября 2016. Структура курса, его концепция и задачи. Введение в теорию вероятностей, понятие вероятностного пространства для случая конечного множества элементарных исходов. Условная вероятность, полная группа события. Понятие геометрической вероятности. Заметки.

• 9 ноября 2016. Продолжение введения в теорию вероятностей. Понятие случайной величины и математического ожидания в случае конечно множества элементарных исходов. Индикаторные случайные величины. Математическое ожидание случайной величины и его линейность. Неравенства Маркова и Чебышёва. Примеры вероятностного анализа простых случайных структур.

• 11 ноября 2016. Методы доказательства корректности алгоритмов на примере квадратичных сортировок. Тривиальные методы оценки времени работы. Индуктивный метод доказательства рекуррентных оценок сложности. Сортировка слиянием и быстрая сортировка. Поиск порядковой статистики.

• 18 ноября 2016. Нижняя оценка на сложность сортировки, использующей только сравнение элементов. Сортировка подсчётом, цифровая (поразрядная) сортировка, карманная сортировка. Линейность времени работы карманной сортировки на случайных данных. Метод бинарного поиска.

• 23 ноября 2016. Элементарные структуры данных: массив, отсортированный массив, односвязный и двусвязный списки, стек, очередь, дек. Метод амортизационного анализа методом кредитов на примере сливаемых отсортированных массивов и реализации очереди через два стека. Двоичная и k-ичная кучи.

• 2 декабря 2016. Техника приливания меньшего к большему для объединения двух куч. Биномиальные деревья и сливаемые пирамиды на их основе. Амортизационный анализ методом потенциалов, расширяемый массив, дек с минимумом на трёх стеках.

• 7 декабря 2016. Фибоначчиевы пирамиды.

• 7 декабря 2016. Хеширование, парадокс дней рождений, полиномиальный хеш и его применения.

• 9 декабря 2016. Хеш-таблицы, открытая и закрытая адресация. Способы сканирования. Масштабирование размера и деамортизация оценок.

• 16 декабря 2016. Сбалансированные деревья поиска. Декартово дерево. Декартово дерево по неявному ключу.

• 11 января 2017. Задачи о запросах на отрезке. Префиксные суммы, разреженные таблицы, дерево отрезков.

• 12 января 2017. Групповые операции в деревьях отрезков. Двумерные деревья отрезков.

• 19 января 2017. Задача о наименьшем общем предке. Сведение к задаче минимума на отрезке. Алгоритм Фараха-Колтона и Бендера решения задачи минимума на отрезке.

• 25 января 2017. Персистентные структуры данных. Персистентный стек, персистентный массив на основе дерева отрезков, персистентное декартово дерево и его основные операции.

• 26 января 2017. Перебор комбинаторных объектов. Введение в динамическое программирование, построение объекта по номеру и получение номера по объекту. Динамическое программирование на подотрезках.

Преподаватели и ассистенты

Преподаватель	Подгруппа	Присутственные часы
Глеб Евстропов	161-1	Среда, 13:40 - 15:10, ауд. 505
Павел Мельничук	161-2
Станислав Артюхин	163-1
Алексей Панов	163-2
Александр Тиунов
Александр Зойкин		Среда, 14:20-15:40
Валентин Бирюков		Среда, 12:00-13:00, ауд. 618

Листики

https://yadi.sk/d/uN86f35WyeryR

Тесты для командного контеста

https://yadi.sk/d/0-YawHpC3Fqq2c