Cel kształcenia i wykaz literatury

Główny cel kształcenia: Zdobycie wiedzy i umiejętności z zakresu statycznych i dynamicznych struktur danych, wybranych technik konstruowania algorytmów oraz złożoności obliczeniowej.

Ogólne informacje o zajęciach: Wykład omawia klasyczne struktury danych takie jak: listy, stosy, kolejki, drzewa i grafy oraz podstawowe algorytmy na tych strukturach z uwzględnieniem złożoności. Zajęcia praktyczne koncentrują się na rozwiązywaniu zadań praktycznych oraz przygotowaniu programów w wybranym języku.

Wykaz literatury, wymaganej do zaliczenia zajęć

Literatura wykorzystywana podczas zajęć wykładowych

1	K. Świder	Wykłady z algorytmów i struktur danych z zadaniami	Oficyna Wydawnicza PRz.	2004
2	T. H. Cormen, C. E. Leiserson, R. L. Rivest, C. Stein	Wprowadzenie do algorytmów	Wydawnictwo Naukowe PWN.	2012
3	A.V. Aho,J.E. Hopcroft, J.D. Ullman	Projektowanie i analiza algorytmów	Wydawnictwo Helion.	2003.

Literatura wykorzystywana podczas zajęć ćwiczeniowych/laboratoryjnych/innych

1

K. Świder

Wykłady z algorytmów i struktur danych z zadaniami

Oficyna Wydawnicza PRz.

2004

Wymagania wstępne w kategorii wiedzy/umiejętności/kompetencji społecznych

Wymagania formalne: Zaliczenie 1-semestrowego przedmiotu w zakresie podstaw informatyki

Wymagania wstępne w kategorii Wiedzy: Podstawy informatyki, algebry i statystyki

Wymagania wstępne w kategorii Umiejętności: Pożądana znajomość dowolnego języka programowania

Wymagania wstępne w kategorii Kompetencji społecznych: Znajomość i przestrzeganie obowiązków studenta oraz podstawowych zasad etyki.

Efekty kształcenia dla zajęć

MEK	Student, który zaliczył zajęcia	Formy zajęć/metody dydaktyczne prowadzące do osiągnięcia danego efektu kształcenia	Metody weryfikacji każdego z wymienionych efektów kształcenia	Związki z KEK	Związki z PRK
01	Ma podstawową wiedzę z zakresu wybranych technik projektowania algorytmów oraz rozumie, jak można poprawić ich efektywność i przejrzystość	wykład, ćwiczenia problemowe, laboratorium	kolokwium, egzamin	K_U01++	P6S_UW
02	Ma podstawową wiedzę na temat złożoności i wydajności algorytmów oraz rozumie znaczenie ich poprawności	wykład, ćwiczenia problemowe, laboratorium	kolokwium, egzamin	K_W01+ K_W04++ K_U09+++	P6S_UW P6S_WG
03	Ma podstawową wiedzę z zakresu elementarnych struktur danych (np. listy kolejki i stosy) oraz potrafi wykonywać podstawowe operacje na tych strukturach.	wykład, ćwiczenia problemowe, laboratorium	kolokwium, egzamin	K_U06+ K_K02+	P6S_KK P6S_KO P6S_UU P6S_UW
04	Ma podstawową wiedzę na temat sposobów reprezentowania oraz zastosowań drzew i grafów	wykład, ćwiczenia problemowe, laboratorium	kolokwium, egzamin	K_U01+	P6S_UW
05	Ma podstawową wiedzę na temat powszechnie stosowanych algorytmów sortowania, potrafi wyjaśnić ich działanie oraz ocenić złożoność wybranych algorytmów.	wykład, ćwiczenia problemowe, laboratorium	kolokwium, egzamin	K_W01+	P6S_WG

Uwaga: W zależności od sytuacji epidemicznej, jeżeli nie będzie możliwości weryfikacji osiągniętych efektów uczenia się określonych w programie studiów w sposób stacjonarny w szczególności zaliczenia i egzaminy kończące określone zajęcia będą mogły się odbywać przy użyciu środków komunikacji elektronicznej (w sposób zdalny).

Treści kształcenia dla zajęć

Sem.	TK	Treści kształcenia	Realizowane na	MEK
2	TK01	Złożoność obliczeniowa programów. Pojęcia złożoności czasowej i złożoności obliczeniowej oraz szacowanie złożoności. Notacje asymptotyczne i ich interpretacja matematyczna.	W01-W02	MEK02
2	TK02	Model obliczeniowy RAM i komendy maszyny RAM. Zapis algorytmów w pseudokodzie.	W03-W04	MEK01
2	TK03	Reprezentacja pamięciowa oraz podstawowe algorytmy na wybranych strukturach dynamicznych (listy stosy, kolejki i grafy).	W05-W08	MEK03
2	TK04	Struktury drzewiaste i ich właściwości. Drzewa binarne. Rekursja.	W09	MEK01 MEK04
2	TK05	Drzewa poszukiwań binarnych (BST) i ich właściwości. Operacje na drzewach BST.	W10-W11	MEK04
2	TK06	Definicja, podstawowe cechy oraz algorytmy na kopcach (heap). Kolejki priorytetowe.	W12-W14	MEK04
2	TK07	Poszukiwanie w drzewach (strategie "wszerz", "wgłąb" i "najpierw najlepszy"). Generowanie dróg rozwiązań.	W15	MEK04
2	TK08	Sortowanie - podstawowe definicje oraz sformułowanie problemu. Prezentacja oraz ocena złożoności wybranych algorytmów sortowania. Dowód poprawności wybranego algorytmu sortowania.	W16-W18	MEK05
2	TK09	Zaawansowane strategie budowy algorytmów - programowanie dynamiczne i algorytmy zachłanne.	W19-W20	MEK01
2	TK10	Praktyczne wykorzystanie notacji asymptotycznych. Analiza przykładowych programów w języku maszyny RAM. Ocena czasowej i pamięciowej złożoności obliczeniowej.	C01-C02	MEK02
2	TK11	Zapis w pseudokodzie algorytmów operujacych na listach, stosach i kolejkach. Rozwiązywanie problemów z wykorzystaniem rekursji.	C03-C05	MEK03
2	TK12	Rozwiązywanie problemów z wykorzystaniem struktur opartych na drzewach binarnych (drzewa BST, kopce)	C06-C07	MEK04
2	TK13	Rozwiązywanie problemów metodą przeszukiwania w drzewach.	C08-C09	MEK04
2	TK14	Konstruowanie oraz praktyczna weryfikacja wybranych algorytmów sortowania.	C10	MEK05
2	TK15	Opracowanie i uruchomienie programów weryfikujących skuteczność wybranych algorytmów.	L01-L10	MEK01 MEK02 MEK03 MEK04 MEK05

Nakład pracy studenta

Forma zajęć	Praca przed zajęciami	Udział w zajęciach	Praca po zajęciach
Wykład (sem. 2)		Godziny kontaktowe: 20.00 godz./sem.	Uzupełnienie/studiowanie notatek: 15.00 godz./sem. Studiowanie zalecanej literatury: 15.00 godz./sem.
Ćwiczenia/Lektorat (sem. 2)	Przygotowanie do ćwiczeń: 20.00 godz./sem. Przygotowanie do kolokwium: 10.00 godz./sem.	Godziny kontaktowe: 10.00 godz./sem.	Dokończenia/studiowanie zadań: 10.00 godz./sem.
Laboratorium (sem. 2)	Przygotowanie do laboratorium: 15.00 godz./sem.	Godziny kontaktowe: 10.00 godz./sem.	Dokończenia/wykonanie sprawozdania: 6.00 godz./sem.
Konsultacje (sem. 2)
Egzamin (sem. 2)	Przygotowanie do egzaminu: 15.00 godz./sem.	Egzamin pisemny: 1.00 godz./sem.

Sposób wystawiania ocen składowych zajęć i oceny końcowej

Forma zajęć	Sposób wystawiania oceny podsumowującej
Wykład	ocena z egzaminu pisemnego
Ćwiczenia/Lektorat	ocena z kolokwiów
Laboratorium	ocena z wykonanych prac
Ocena końcowa	średnia ważona ocen z egzaminu, kolokwiów oraz prac laboratoryjnych

Przykładowe zadania

Wymagane podczas egzaminu/zaliczenia
(-)

Realizowane podczas zajęć ćwiczeniowych/laboratoryjnych/projektowych
(-)

Inne
(-)

Czy podczas egzaminu/zaliczenia student ma możliwość korzystania z materiałów pomocniczych : nie

Treści zajęć powiazane są z prowadzonymi badaniami naukowymi: tak

1	A. Bożek; D. Rzońca	Communication Time Optimization of Register-Based Data Transfer	2023
2	G. Dec; D. Mazur; D. Rzońca	Urządzenie zabezpieczające powierzchnie płaskie, zwłaszcza powierzchnie paneli fotowoltaicznych	2023
3	A. Bożek; T. Rak; D. Rzońca	Timed Colored Petri Net-Based Event Generators for Web Systems Simulation	2022
4	D. Rzońca	Przyspieszenie wymiany danych w protokole Modbus między PLC a HMI wykorzystującymi pakiet inżynierski CPDev	2022
5	G. Dec; A. Majka; T. Rogalski; D. Rzońca; S. Samolej	Regular graph-based free route flight planning approach	2021
6	T. Rak; D. Rzońca	Recommendations for Using QPN Formalism for Preparation of Incoming Request Stream Generator in Modeled System	2021
7	D. Rzońca	Editorial Board Member of \"Applied System Innovation\" journal (MDPI)	2020
8	D. Rzońca	Poprawa wydajności komunikacji sterownika przemysłowego z panelem operatorskim HMI w środowisku inżynierskim CPDev	2020
9	D. Rzońca; J. Sadolewski; A. Stec; Z. Świder; B. Trybus; L. Trybus	Implementacja środowiska inżynierskiego na przykładzie pakietu CPDev	2020
10	D. Rzońca; J. Sadolewski; A. Stec; Z. Świder; B. Trybus; L. Trybus	Ship Autopilot Software – A Case Study	2020
11	D. Nowak; T. Rogalski; D. Rzońca; S. Samolej; Ł. Wałek	Control System for Aircraft Take-off and Landing Based on Modified PID controllers	2019
12	D. Rzońca; J. Sadolewski; A. Stec; Z. Świder; B. Trybus; L. Trybus	Aneks 5 z dnia 25.04.2019 do Umowy nr NE/01/2012 o współpracy nad rozwojem oprogramowania zawartej w dniu 28.02.2012 ( do umowy licencyjnej na CPDev z Praxis)	2019
13	D. Rzońca; J. Sadolewski; A. Stec; Z. Świder; B. Trybus; L. Trybus	Agreement no. NR-644-5/2019 on cooperation in software development, concluded on December 3, 2019	2019
14	D. Rzońca; J. Sadolewski; A. Stec; Z. Świder; B. Trybus; L. Trybus	Developing a Multiplatform Control Environment	2019
15	G. Dec; D. Mazur; D. Rzońca	Urządzenie zabezpieczające powierzchnie płaskie, zwłaszcza powierzchnie paneli fotowoltaicznych	2019
16	M. Jamro; D. Rzońca	SysML-based Optimization of Global Variables Arrangement for Visualization in Distributed Control Systems Oriented Towards Communication Performance	2019
17	W. Rząsa; D. Rzońca	Sposób detekcji i analizy wsadu pralki automatycznej oraz urządzenie do realizacji tego sposobu	2019