Алгоритмы и структуры данных пилотный поток 2019/2020

Материал из Wiki - Факультет компьютерных наук
Перейти к: навигация, поиск

Лектор: Глеб Олегович Евстропов

План учебной дисциплины

Важные ссылки
Google.Classroom
Текущая успеваемость
html-версия
Google.Classroom
Google.Classroom
инвайт: ywktit7
Google.Classroom
Запись на консультации

Формула выставления итоговой оценки

0.3 · Оконтесты + 0.25 · Oлистки + 0.15 · OКР + 0.3 · Oэкз + Oбонус

  • Оконтесты вычисляется по формуле:
    Оконтесты = 10 · ( КК + ДК + БЗ ), где:
    ОЗ - поправка ОЗ
    • КК — баллы за короткие контесты
    • ДК — баллы за длинные контесты (исключая бонусные задачи)
    • БЗ — баллы за бонусные задачи в длинных контестах
    • ОЗ — общее число задач во всех контестах (исключая бонусные задачи)
    • Поправка по умолчанию равна нулю, но если отлична от нуля, то 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.

    Виды контестов:

    • 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.
  • Олистки вычисляется по формуле:
    Олистки = 10 · количество решённых задач
    количество обязательных задач - поправка

    Листки являются теоретическими домашними заданиями. Все задачи стоят одинаково, сдавать их можно во время присутственных часов, на консультациях ассистентам. Дополнительно предусматривается возможность сдать задания в электронном виде в хорошей вёрстке.

  • В течение каждого модуля предполагается по одной контрольной работе. За каждую контрольную студент получает оценку от 0 до 10, которая и будет являться ОКР. Если студент пропускает по уважительной причине контрольную работу, то для него изменяется итоговая формула оценки.
  • За экзамен студент получает оценку от 0 до 10, эта оценка будет являться Оэкз.
  • 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.

Итоговая оценка округляется арифметически (то есть при дробной части меньше 0.5 округление производится вниз, иначе вверх).

Лекции и семинары

2 модуль

Дата Семинар Листочек Лекция
29 октября Понятие асимптотического времени работы алгоритма. Сильно-, слабо- и псевдополиномиальное время работы. Обозначения O, o, Ω, ω 64726976 Знакомство со структурой курса и системой выставления оценок.Введение в теорию вероятностей, конечные вероятностные пространства, события, независимость событий, условная вероятность
31 октября Совместное решение задач по теории вероятностей 652e676f Продолжение введения в теорию вероятностей, понятие математического ожидания и его базовые свойства
5 ноября Совместное решение задач на мат. ожидание 6f676c65 Модель вычислений, описание RAM-модели. Три основных способа доказательства корректности на примере квадратичных сортировок.
7 ноября Короткий контест №1
12 ноября Разговор про тестирование не было Сортировки сравнения, схема доказательства времени работы по индукции, невозможность сортировки быстрее n log n.
14 ноября Сортировки и порядковые статистики 2e636f6d Сортировки, использующие значения элементов. Сортировка подсчётом, поразрядная сортировка, корзинная сортировка.Сортировка случайных чисел за линейное время. Модель вычислений во внешней памяти. Сортировка сравнениями во внешней памяти
19 ноября Сортировки и порядковые статистики (2) 2f6f7065 Элементарные структуры данных, двоичная куча.
21 ноября Короткий контест №2
26 ноября Разбор домашнего задания №1 k-ичная куча, амортизационный анализ методом кредитов и методом потенциалов. Словарь с доступом по значению через сливаемые массивы,очередь с минимумом, дек с минимумом, динамический массив
28 ноября Непростые задачи на простые структуры 6e3f6964 Биномиальные кучи и фибоначчиевы кучи
3 декабря Задачи на кучи 3d315935 Хеширование, вводная лекция. Полиномиальный хеш.
5 декабря Контрольная работа №1
10 декабря Разбор домашнего задания №2 Хеш-таблицы, стратегии масштабирования, фильтры Блума.
12 декабря Хеши и хеш-таблицы 42756a31 Бинарные деревья поиска. Сбалансированные деревья. Декартово дерево.
17 декабря Деревья поиска 53643279 2-3 дерево, B-дерево
19 декабря Бонусный контест №1

3 модуль

Дата Семинар Листочек Лекция
14 января Самобалансирующиеся деревья Тарьяна-Слейтора 374d6b47
16 января

Листки

Устно листки сдаются преподавателям и ассистентам в присутственные часы. Таблица для записи на консультации sheets.google.com

Листки в электронном виде отправляются в систему Google Classroom (инвайт: ywktit7). Принимается только TeX — нельзя отправлять фотографии записей от руки (за исключением случая, когда к теху вы прикрепляете пояснительную картинку от руки); решения, написанные в MS Word и подобных программах и т.д. Решения отправляются ровно один раз — нельзя отправить что-то, а потом через неделю прислать исправленную версию (небольшие исправления и уточнения разрешаются, если сделаны в течение нескольких часов после отправки листка и строго до дедлайна).

Общие предположения, которыми можно пользоваться в задачах

  • Если в задаче говорится про запросы, то по умолчанию online
  • Если не оговорено иное, можно использовать столько же памяти, сколько времени
  • Если не оговорено иное, то можно ожидаемое амортизированное время с хешами

Список листков

Дедлайн Темы Листок Пояснения
2 модуль
Полночь с 25 на 26 ноября Вероятности и математическое ожидание тык
Полночь с 9 на 10 декабря Сортировки, простые структуры данных и кучи пуп
  • В пятой задаче медиана массива чётной длины — левый из двух возможных элементов
  • Во второй задаче можно считать, что запросы даны заранее и нужно ответить на все сразу
Полночь с 21 на 22 декабря Хеши и деревья поиска тыц
  • Если не оговорено иное, то можно ожидаемое амортизированное время с хешами
  • Во второй задаче числа целые
  • В восьмой задаче можно считать, что TreeNode хранит Left, Right, Parent
  • В первой задаче все строки непустые
3 модуль

Короткие контесты

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).

Дата Ссылка Дорешивать
7 ноября 2019 15290 полночь с 27 на 28 декабря
21 ноября 2019 15816 полночь с 27 на 28 декабря

Длинные контесты

Дедлайн Темы Ссылка
2 модуль
полночь с 9 на 10 декабря Cортировки, порядковые статистики, простые структуры данных 15815
полночь с 22 на 23 декабря Хеши и деревья поиска 16271
3 модуль

Экзамены

Правила экзамена

  1. Состоит из письменного теста и устной части.
  2. За тест ставится оценка от 1 до 8.
  3. На устную часть приглашаются те, кто написал тест на 4 и выше.
  4. У тех, кто идёт на устную часть, оценка понижается на 1.
  5. На устной части вы последовательно увеличиваете свою оценку на 1, отвечая на теоретические вопросы и задачи.
  6. За экзамен можно два раза перетянуть билет.
  7. Три неправильных подхода к снаряду приводят к форсированному перетягиванию билета в счёт одной попытки.
  8. Если попытки кончились, то экзамен для студента завершается.

Дата и время

Модуль Дата Время, аудитория Программа
2 модуль 28 декабря (суббота) Письменная часть 11:00-12:30, ауд. R401 тык
Устная часть 14:00-17:00, ауд. R401
3 модуль конец марта Письменная часть TBA TBA
Устная часть TBA

Ссылки на материалы

Основные источники:

  1. Томас Кормен, Чарльз Лейзерсон, Рональд Ривест, Клиффорд Штайн. Алгоритмы: Построение и анализ, [2013, 3 издание]
  2. neerc.ifmo.ru

Изученные темы:

2 модуль

  1. Виды задач, сильно-, слабо-, и псевдополиномиальность: https://www.epfl.ch/labs/disopt/wp-content/uploads/2018/09/algorithms.pdf
  2. Ликбез по теории вероятностей
    1. Кормен, приложение В "Комбинаторика и теория вероятности", c 1235
    2. Памятка по основным определениям
  3. Индикаторная случайная величина: Кормен, раздел 5.2, с 144.
  4. Методы решения рекуррентных соотношений: Кормен, гл. 4, разделы 4.3-4.5 (со стр. 108)
  5. Модель вычислений во внешней памяти, сортировка слиянием во внешней памяти: https://neerc.ifmo.ru/wiki/index.php?title=Алгоритмы_во_внешней_памяти._Базовые_конструкции
  6. Двоичная куча, сортировки, порядковые статистики
    1. Кормен, часть 2 "Сортировка и порядковая статистика" с. 173
    2. https://neerc.ifmo.ru/wiki/index.php?title=Двоичная_куча
  7. Невозможность сортировки быстрее n log n: Кормен, начало главы "Сортировка за линейное время", стр. 220
  8. Фибоначчиевы кучи
    1. Кормен, гл. 19, с 542
    2. https://neerc.ifmo.ru/wiki/index.php?title=Фибоначчиева_куча
  9. Биномиальные кучи: https://neerc.ifmo.ru/wiki/index.php?title=Биномиальная_куча
  10. Хеширование и хеш-таблицы
    1. Кормен, гл. 11, с. 285
    2. http://neerc.ifmo.ru/wiki/index.php?title=Разрешение_коллизий
  11. Фильтр Блума: http://neerc.ifmo.ru/wiki/index.php?title=Фильтр_Блума
  12. Амортизационный анализ: Кормен, гл. 17, с 487
  13. Бинарные деревья поиска: Кормен, гл. 12, c 319
  14. Декартово дерево
    1. https://neerc.ifmo.ru/wiki/index.php?title=Декартово_дерево
    2. https://neerc.ifmo.ru/wiki/index.php?title=Декартово_дерево_по_неявному_ключу
  15. B-деревья
    1. Кормен, гл.18, стр. 521
    2. http://neerc.ifmo.ru/wiki/index.php?title=B-дерево
  16. 2-3-деревья: http://neerc.ifmo.ru/wiki/index.php?title=2-3_дерево
  17. Стек и очередь с минимумом: https://e-maxx.ru/algo/stacks_for_minima
  18. Дек на 3 стеках: https://neerc.ifmo.ru/wiki/index.php?title=Дек

FAQ

Q: А когда будет FAQ?

A: Уже готово, см. вики-страницу курса

Преподаватели и ассистенты

Преподаватель Подгруппа Присутственные часы Контакты
Преподаватели
Глеб Евстропов 191-1
Станислав Артюхин 191-2
Григорий Резников 193-1
Иван Смирнов 193-2
Святослав Фельдшеров 195-1
Никита Сендерович 195-2
Ассистенты
Филипп Грибов Покровский бульвар, понедельник, 4 пара (13:30 - 15:10) grphil
Иван Сафонов Покровский бульвар, понедельник, 2 пара (10:30 - 11:50) isaf27
Максим Деб Натх Покровский бульвар, четверг,          4 пара (13:40 - 15:00) debnatkh
Никита Морозов Покровский бульвар, вторник,         5 пара (15:10 - 16:30) madn_boi