ΔΟΜΕΣ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ Τµήµα Πληροφορικής Φθινοπωρινό Εξάµηνο 2015-2016



Σχετικά έγγραφα
ΔΟΜΕΣ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ Τµήµα Πληροφορικής Φθινοπωρινό Εξάµηνο

Δοµές Δεδοµένων. ΤΜΗΜΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΘΗΝΩΝ Φθινοπωρινό Εξάµηνο Ευάγγελος Μαρκάκης

Δομές Δεδομένων (Data Structures)

Σχεδίαση & Ανάλυση Αλγορίθμων

ΣΧΟΛΗ ΔΙΟΙΚΗΣΗΣ ΚΑΙ ΟΙΚΟΝΟΜΙΑΣ ΤΜΗΜΑ ΔΙΟΙΚΗΣΗ ΕΠΙΧΕΙΡΗΣΕΩΝ ΕΠΙΠΕΔΟ ΣΠΟΥΔΩΝ Προπτυχιακό ΚΩΔΙΚΟΣ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ GD2670

ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΘΗΝΩΝ ΤΜΗΜΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ. Δοµές Δεδοµένων

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΥΠΡΟΥ ΤΜΗΜΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ. ΕΠΛ231: ομές εδομένων και Αλγόριθμοι

Οικονοµικό Πανεπιστήµιο Αθηνών. Τµήµα Πληροφορικής. Φθινοπωρινό Εξάµηνο Δοµές Δεδοµένων - Εργασία 2. Διδάσκων: E. Μαρκάκης

Δομημένος Προγραμματισμός ΙΙΙ - Java

Δομές Δεδομένων. Παύλος Εφραιμίδης

ΜΥΥ105: Εισαγωγή στον Προγραµµατισµό. Εισαγωγή Χειµερινό Εξάµηνο 2014

Το µάθηµα Αντικείµενο-Περιεχόµενα µαθήµατος Τρόπος ιδασκαλίας Εργαστήριο Βιβλίο, Βιβλιογραφία On-line Υλικό 2

οµηµένος Προγραµµατισµός ΙΙΙ - Java Παύλος Εφραιµίδης οµηµένος Προγρ. ΙΙΙ - 1 Java Το Μάθηµα

οµηµένος Προγραµµατισµός ΙΙΙ - Java

ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΘΗΝΩΝ ΤΜΗΜΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ. Δοµές Δεδοµένων

Initialize each person to be free. while (some man is free and hasn't proposed to every woman) { Choose such a man m w = 1 st woman on m's list to

Δομές Δεδομένων. Ενότητα 1 - Εισαγωγή. Χρήστος Γκουμόπουλος. Πανεπιστήμιο Αιγαίου Τμήμα Μηχανικών Πληροφοριακών και Επικοινωνιακών Συστημάτων

Αλγόριθμοι Ταξινόμησης Μέρος 4

Δοµές Δεδοµένων. 2η Διάλεξη Αλγόριθµοι Ένωσης-Εύρεσης (Union-Find) Ε. Μαρκάκης. Βασίζεται στις διαφάνειες των R. Sedgewick K.

Δομές Δεδομένων (Data Structures)

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΕΠΙΣΤΗΜΗ ΤΩΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΕΠΙΣΤΗΜΗ ΤΩΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΕΠΙΣΤΗΜΗ ΤΩΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ

Βασικές Έννοιες Δοµών Δεδοµένων

Αλγόριθµοι και Πολυπλοκότητα

ΔΟΜΕΣ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ. Αλγόριθµοι Ένωσης-Εύρεσης (Union-Find) Κεφάλαιο 1. Ε. Μαρκάκης Επικ. Καθηγητής

ΜΥΥ105: Εισαγωγή στον Προγραμματισμό. Εισαγωγή Χειμερινό Εξάμηνο Παναγιώτης Τσαπάρας

Το µάθηµα Ηλεκτρονική ηµοσίευση

ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΟΣΤΡΑΦΟΥΣ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΥ. Διαδικαστικά

Προγραμματισμός Χειμερινό Εξάμηνο 2014

Αλγόριθμοι και Πολυπλοκότητα

Άσκηση 1 (ανακοινώθηκε στις 20 Μαρτίου 2017, προθεσμία παράδοσης: 24 Απριλίου 2017, 12 τα μεσάνυχτα).

ΠΡΟΧΩΡΗΜΕΝΟΣ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ. Χαρίδημος Κονδυλάκης Εισαγωγή

Χειµερινό Εξάµηνο 2013

Αλγόριθμοι Ταξινόμησης Μέρος 3

ΗΥ 252: Αντικειµενοστρεφής Προγραµµατισµός

Κεφάλαιο 2. Η δοµή δεδοµένων Σωρός και η Ταξινόµηση Σωρού (The Heap data structure and Heapsort) Έκδοση 1.1, 12/05/2010

5. Απλή Ταξινόμηση. ομές εδομένων. Χρήστος ουλκερίδης. Πανεπιστήμιο Πειραιώς Σχολή Τεχνολογιών Πληροφορικής και Επικοινωνιών Τμήμα Ψηφιακών Συστημάτων

Περιγραφή Μαθήματος ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ. Γεώργιος Παπαϊωάννου ( )

Κεφάλαιο 4. Διαίρει και Βασίλευε (Divide and Conquer) Χρησιµοποιήθηκε υλικό από τις αγγλικές διαφάνειες του Kevin Wayne.

Προγραµµατισµός 1 Ταξινόµηση - Αναζήτηση

Προγραμματισμός. Εαρινό Εξάμηνο 2011

Εξεταστική Περίοδος Φεβρουαρίου ΟΔΗΓΙΕΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΤΕΛΙΚΗ ΕΞΕΤΑΣΗ

Αλγόριθμοι και Πολυπλοκότητα

Τµήµα Πληροφορικής. Δοµές Δεδοµένων - Εργασία 1. Φθινοπωρινό Εξάµηνο Διδάσκων: E. Μαρκάκης. Στοίβες και Ουρές. Οικονοµικό Πανεπιστήµιο Αθηνών

επιµέλεια Θοδωρής Πιερράτος

FORTRAN & Αντικειμενοστραφής Προγραμματισμός ΣΝΜΜ 2016

Τεχνολογίες Υλοποίησης Αλγορίθµων

ΗΥ 252: Αντικειµενοστρεφής Προγραµµατισµός

Δομές Δεδομένων και Αλγόριθμοι

ΟΔΗΓΙΕΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΤΕΛΙΚΗ ΕΞΕΤΑΣΗ

Άσκηση 3 (ανακοινώθηκε στις 14 Μαΐου 2018, προθεσμία παράδοσης: 8 Ιουνίου 2018, 12 τα μεσάνυχτα).

Εισαγωγή. Γενική Εικόνα του Μαθήµατος. Το εσωτερικό ενός Σ Β. Εισαγωγή. Εισαγωγή Σ Β Σ Β. Αρχεία ευρετηρίου Κατάλογος συστήµατος Αρχεία δεδοµένων

Οι πράξεις που χρειάζονται για την επίλυση αυτών των προβληµάτων (αφού είναι απλές) µπορούν να τεθούν σε µια σειρά και πάρουν µια αλγοριθµική µορφή.

Εισαγωγή στην Επεξεργασία Ερωτήσεων. Βάσεις Δεδομένων Ευαγγελία Πιτουρά 1

Τεχνολογίες Υλοποίησης Αλγορίθµων

ΜΥΥ105: Εισαγωγή στον Προγραμματισμό. Εισαγωγή Χειμερινό Εξάμηνο Νίκος Μαμουλής

Heapsort Using Multiple Heaps

Το εσωτερικό ενός Σ Β

ΔΟΜΕΣ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ. Ταξινόµηση Quicksort Κεφάλαιο 7. Ε. Μαρκάκης Επίκουρος Καθηγητής

Το µάθηµα Ψηφιακές Βιβλιοθήκες

Η εφαρµογή xsortlab. Οπτικός τρόπος ταξινόµησης

Αλγόριθμοι Ταξινόμησης Μέρος 1

Προγραμματισμός Χειμερινό Εξάμηνο 2017

Δυναμικές Δομές Δεδομένων Λίστες Δένδρα - Γράφοι

ΗΥ 134. Εισαγωγή στην Οργάνωση και στον Σχεδιασμό Υπολογιστών Ι. Διάλεξη 1. Εισαγωγή. Νίκος Μπέλλας Τμήμα Μηχανικών Η/Υ, Τηλεπικοινωνιών και Δικτύων

Εισαγωγή στην Επεξεργασία Ερωτήσεων. Βάσεις Δεδομένων Ευαγγελία Πιτουρά 1

σωστά ( είναι η

Κεφάλαιο 8.6. Πίνακες ΙI ( ιάλεξη 16) ιδάσκων: ηµήτρης Ζεϊναλιπούρ

Εισαγωγή στον Προγ/μό Υπολογιστών. Διάλεξη 0

Εισαγωγή στους Ηλεκτρονικούς Υπολογιστές

Αλγόριθμοι και Πολυπλοκότητα

Η-Υ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ. Εργαστήριο 1 Εισαγωγή στη C. Σοφία Μπαλτζή s.mpaltzi@di.uoa.gr

ΔΟΜΕΣ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ. Ουρές προτεραιότητας Κεφάλαιο 9. Ε. Μαρκάκης Επίκουρος Καθηγητής

Αλγόριθμοι. Χρυσόστομος Στύλιος. Εργαστήριο Γνώσης και Ευφυούς Πληροφορικής. Δομές Δεδομένων & Αλγόριθμοι 1

Αλγόριθμοι και Πολυπλοκότητα

Αλγόριθμοι και Πολυπλοκότητα

ΚΥΠΡΙΑΚΗ ΕΤΑΙΡΕΙΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ CYPRUS COMPUTER SOCIETY ΠΑΓΚΥΠΡΙΟΣ ΜΑΘΗΤΙΚΟΣ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΟΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ 19/5/2007

Δοµές Δεδοµένων. 11η Διάλεξη Ταξινόµηση Quicksort και Ιδιότητες Δέντρων. Ε. Μαρκάκης

Αλγόριθμοι και Πολυπλοκότητα

ΑΛΓΟΡΙΘΜΟΙ ΚΑΙ ΑΛΓΟΡΙΘΜΟΙ ΠΟΛΥΠΛΟΚΟΤΗΤΑ ΚΑΙ ΠΟΛΥΠΛΟΚΟΤΗΤΑ

Προγραμματισμός Υπολογιστών με C++

Merge Sort (Ταξινόμηση με συγχώνευση) 6/14/2007 3:04 AM Merge Sort 1

Επεξεργασία Ερωτήσεων

Κεφάλαιο 4. Διαίρει και Βασίλευε (Divide and Conquer) Παύλος Εφραιμίδης V1.1,

Δομές Δεδομένων. Δημήτρης Μιχαήλ. Ουρές Προτεραιότητας. Τμήμα Πληροφορικής και Τηλεματικής Χαροκόπειο Πανεπιστήμιο

Διαίρει-και-Βασίλευε. Αλγόριθµοι & Πολυπλοκότητα (Χειµώνας 2011) Διαίρει-και-Βασίλευε 2

Quicksort. Πρόβλημα Ταξινόμησης. Μέθοδοι Ταξινόμησης. Συγκριτικοί Αλγόριθμοι

Απλές Δοµές Δεδοµένων Στην ενότητα αυτή θα γνωρίσουµε ορισµένες απλές Δοµές Δεδοµένων και θα τις χρησιµοποιήσουµε για την αποδοτική επίλυση του προβλή

Κεφάλαιο 11 Ένωση Ξένων Συνόλων

Κεφάλαιο 4. Δυναµικός Προγραµµατισµός (Dynamic Programming) Χρησιµοποιήθηκε υλικό από τις αγγλικές διαφάνειες του Kevin Wayne.

ΕΝΟΤΗΤΑ 4 ΣΥΝΟΛΑ - ΛΕΞΙΚΑ

Αξιοποίηση Η/Υ και Πληροφορικής στην Μηχανική

ΜΥΥ105: Εισαγωγή στον Προγραµµατισµό. Αναζήτηση και Ταξινόµηση Χειµερινό Εξάµηνο 2014

Κεφάλαιο 2. Η δομή δεδομένων Σωρός και η Ταξινόμηση Σωρού (The Heap data structure and Heapsort) Έκδοση 1.3, 14/11/2014

ΗΥ 232. Οργάνωση και Σχεδίαση Υπολογιστών. Διάλεξη 1. Εισαγωγή στο μάθημα. Νίκος Μπέλλας Τμήμα Μηχανικών Η/Υ, Τηλεπικοινωνιών και Δικτύων

ΔΟΜΕΣ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ. Ουρές προτεραιότητας Κεφάλαιο 9. Ε. Μαρκάκης Επίκουρος Καθηγητής

Περιεχόµενα. 1 Εισαγωγή στις οµές εδοµένων 3. 2 Στοίβα (Stack) 5

Μονάδες 10. Μονάδες 9 5 PROLOG. Μονάδες 5

Θεωρητικό Μέρος. int rec(int n) { int n1, n2; if (n <= 5) then return n; else { n1 = rec(n-5); n2 = rec(n-3); return (n1+n2); } }

Transcript:

ΔΟΜΕΣ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ Τµήµα Πληροφορικής Φθινοπωρινό Εξάµηνο 2015-2016 Ευάγγελος Μαρκάκης Επικ. Καθηγητής

Τι θα µελετήσουµε? Πίνακες Β-δέντρα Δέντρα κόκκινου- µαύρου Δέντρα Σωροί Τυχαιοποιηµένα Δέντρα Ουρές προτεραιότητας Ουρές FIFO Δοµές Δεδοµένων 01-2

Τι είναι οι Δοµές Δεδοµένων? Δοµές Δεδοµένων 01-3

Τι είναι οι Δοµές Δεδοµένων? Webopedia: A scheme for organizing related pieces of information Wordnet: the organization of data (and its storage allocations in a computer) Wikipedia: a particular way of storing and organizing data in a computer so that it can be used efficiently. Wiktionary: An organization in software of data that allows more optimal searching, categorizing, or storage of information Δοµές Δεδοµένων 01-4

Αντικείµενο του µαθήµατος 1. Βασικές δοµές δεδοµένων Πίνακες, λίστες, ουρές, στοίβες, σωροί, δέντρα,... 2. Χρήση δοµών στην ανάπτυξη προγραµµάτων 3. Ρόλος δοµών στην αποδοτική υλοποίηση αλγορίθµων Θέµατα πολυπλοκότητας, χρήση χώρου/χρόνου Μια καλή ιδέα χρησιµοποιώντας τη λάθος δοµή µπορεί να χαραµισθεί 4. Ανεξαρτησία από γλώσσα προγραµµατισµού 5. Πρακτική εφαρµογή σε Java Δοµές Δεδοµένων 01-5

Αντικείµενο του µαθήµατος Απαιτούµενες γνώσεις Στοιχειώδης γνώση τουλάχιστον 1 γλώσσας προγραµµατισµού Ισχύει από αυτή τη χρονιά: Να έχετε περάσει ένα εκ των: Εισαγωγή στον Προγραµµατισµό Υπολογιστών (Java I) Προγραµµατισµός Υπολογιστών µε Java (Java II) Δεν µαθαίνουµε Java σε αυτό το µάθηµα! Παράλληλη παρακολούθηση στο 3 ο εξάµηνο Προγραµµατισµός Υπολογιστών µε C++ Δοµές Δεδοµένων 01-6

Διαλέξεις Διδάσκων Β. Μαρκάκης (markakis AT gmail. com) Ώρες διαλέξεων Τρίτη 13:00-15:00 (Δ Οικ.) Πέµπτη 15:00-17:00 (Αµφ. Β) Τα περισσότερα slides είναι ήδη στο eclass Θα υπάρξουν όµως κάποιες αλλαγές Κάθε αρχείο θα ανανεώνεται µετά την αντίστοιχη διάλεξη µε τυχόν διορθώσεις/παρατηρήσεις Δοµές Δεδοµένων 01-7

Εργαστήρια Τα εργαστήρια ξεκινούν την επόµενη εβδοµάδα Βοηθοί εργαστηρίων Κωνσταντίνος Γεωργούλας Κωνσταντίνος Καλαµπόκης Βασίλης Σπυρόπουλος Χρήστος Τσιλόπουλος Θα γίνουν 9 εργαστήρια κατά τη διάρκεια του εξαµήνου Δοµές Δεδοµένων 01-8

Εργαστήρια Τα εργαστήρια είναι προαιρετικά Σύντοµες προγραµµατιστικές ασκήσεις Ίδιες µε τις προηγούµενες χρονιές Υλοποίηση βασικών δοµών δεδοµένων Επίλυση αποριών και παροχή βοήθειας για τις εργασίες Δοµές Δεδοµένων 01-9

Πέντε τµήµατα εργαστηρίων Εργαστήρια Έστω Χ = τελευταίο ψηφίο του ΑΜ σας Τµήµα 1: Χ {0, 1}, Δευτέρα 11-1 Τµήµα 2: Χ {2, 3}, Τρίτη 7-9 Τµήµα 3: Χ {4, 5}, Τετάρτη 11-1 Τµήµα 4: Χ {6, 7}, Πέµπτη 7-9 Τµήµα 5: Χ {8, 9}, Παρασκευή 11-1 Θα σταλεί ανακοίνωση µε περισσότερες λεπτοµέρειες στο eclass Μην πηγαίνετε σε άλλο τµήµα παρά µόνο αν υπάρχει κώλυµα (λόγω δουλειάς, κτλ) µε το τµήµα που αντιστοιχεί στον ΑΜ σας Αν σε κάποιο τµήµα δεν υπάρχει διαθέσιµος χώρος για όλους θα γίνεται έλεγχος του ΑΜ σας Δοµές Δεδοµένων 01-10

Εργαστήρια Για όσους είναι στο Τµήµα 3: Χ {4, 5}, Τετάρτη 11-1 Υπάρχει επικάλυψη µε εργαστήριο της C++ Επιλέξτε τµήµα στη C++ διαφορετικό της τετάρτης 11-1. Δοµές Δεδοµένων 01-11

Επικοινωνία Ώρες γραφείου (Δεριγνύ 12, 6ος όροφος): Τρίτη 15:00-17:00, Πέµπτη 14:00 15:00 Θα ανακοινωθούν επίσης και ώρες γραφείου των βοηθών για παροχή βοήθειας και επίλυση αποριών στις εργασίες Για οποιαδήποτε απορία µπορείτε να στέλνετε email σε εµένα ή στους βοηθούς Μην ξεχνάτε το ονοµατεπώνυµό σας Αν δεν απαντήσω εντός 3 ηµερών, ξαναστείλτε... Δοµές Δεδοµένων 01-12

eclass Το υλικό του µαθήµατος (διαφάνειες, εργασίες, κτλ) θα διατίθεται µέσω του eclass: http://eclass.aueb.gr Γραφτείτε στο «Δοµές Δεδοµένων 2015-2016» Θα πρέπει να κοιτάτε τις ανακοινώσεις του µαθήµατος και το dias account σας τουλάχιστον 1 φορά την εβδοµάδα Ανακοινώσεις για τα εργαστήρια θα γίνονται επίσης µέσω του eclass Δοµές Δεδοµένων 01-13

Βαθµολόγηση Εργασίες: 3 µονάδες Τρεις εργασίες κατά τη διάρκεια του εξαµήνου 1 µονάδα η κάθε εργασία Οµάδες 2 ατόµων (ή µόνοι σας) Το επίπεδο δυσκολίας είναι τέτοιο ώστε να µπορούν να γίνουν και ατοµικά (προσπαθήστε όµως να είστε σε οµάδα) ΔΕΝ επιτρέπονται οµάδες µε πάνω από 2 άτοµα Για όσους δεν µπορέσουν να βρουν συνεργάτη, θα υπάρξει σχετική περιοχή συζητήσεων στο eclass, µε αυτόν τον σκοπό Οι βαθµοί εργασιών ισχύουν και για το Σεπτέµβρη (καθώς και αν γίνει έκτακτη εξεταστική), αλλά όχι για τον επόµενο χρόνο Δοµές Δεδοµένων 01-14

Για τους πιο τολµηρούς... Εργασία 4: Για όσους έχουν χρόνο και όρεξη να δουν κάτι παραπάνω για τη χρήση των δοµών Προϋπόθεση να έχετε παραδώσει και τις 3 άλλες εργασίες Αξία = 0.5 µονάδες extra Η καλύτερη από τις εργασίες που θα παραδοθούν θα πάρει και κάποιο βραβείο! Δοµές Δεδοµένων 01-15

Βαθµολόγηση Τελικές εξετάσεις: 8 µονάδες (δηλαδή 1 bonus) Εξεταστέα ύλη είναι ό,τι καλύψουµε κατά τη διάρκεια του εξαµήνου Πώς υπολογίζεται ο τελικός βαθµός? Για να περάσετε το µάθηµα πρέπει στο τελικό διαγώνισµα να γράψετε τουλάχιστον 3.5 στα 8 Έστω x ο συνολικός βαθµός σας από τις εργασίες, x [0, 3] Έστω y ο βαθµός από το διαγώνισµα, y [0, 8] Aν y 3.5, τότε τελικός βαθµός = x + y Δοµές Δεδοµένων 01-16

Βαθµολόγηση Πώς θα περάσω το µάθηµα? Μην αφήσετε το διάβασµα για το τέλος (η ύλη είναι αντικειµενικά µεγάλη, δεν θα προλάβετε) Ασχοληθείτε µε τις εργασίες Συνήθως όσοι ασχολούνται περνάνε Στατιστικά από πέρυσι: 171 από τους 182 που πέρασαν το Γενάρη είχαν κανει τουλάχιστον µια απο τις εργασίες Ρωτήστε ό,τι δεν καταλαβαίνετε, εκφράστε απορίες, προβληµατισµούς, σχόλια,... Προσπαθήστε πάντα να κατανοείτε την ιδέα πίσω από κάθε υλοποίηση που θα δείτε (η υλοποίηση σε Java είναι απλά το τελικό στάδιο, προέχει η σχεδίαση του κάθε αλγορίθµου) Δοµές Δεδοµένων 01-17

Σχετικά µε τις εργασίες... Σκοπός των εργασιών είναι η εξοικείωση µε τις βασικές δοµές δεδοµένων Κάθε εργασία επικεντρώνεται σε κάποια ή κάποιες δοµές και τη χρήση τους στην ανάπτυξη αλγορίθµων Για την επίλυση των εργασιών, µπορείτε να συζητάτε µεταξύ σας Όµως: Ο κώδικας πρέπει να γράφεται από κάθε οµάδα χωριστά!!! Δοµές Δεδοµένων 01-18

Σχετικά µε τις εργασίες... Μην βάζετε τον κώδικά σας στο GitHub ή σε άλλα open source repositories! Όλες οι εργασίες περνάνε από ειδικό πρόγραµµα που ελέγχει αντιγραφές (ελέγχονται αλλαγές ονοµάτων µεταβλητών, σχόλια, και πολλά άλλα χαρακτηριστικά) Δοµές Δεδοµένων 01-19

Σχετικά µε τις εργασίες... Τι περιβάλλον να χρησιµοποιήσω για την ανάπτυξη του κώδικα? (Java IDE s - Integrated Development Environments) Ό,τι θέλετε εσείς NetBeans Eclipse (υπάρχουν διάφορα άλλα) Command line Δοµές Δεδοµένων 01-20

Βιβλιογραφία Βασικό βιβλίο R. Sedgewick, Αλγόριθµοι σε Java, Μέρη 1-4, Κλειδάριθµος, 2005. Εναλλακτικό βιβλίο στη λίστα συγγραµµάτων R. Lafore, Αλγόριθµοι και Δοµές Δεδοµένων στη JAVA, Μ. Γκιούρδας, 2005. Άλλα βιβλία που µπορείτε να συµβουλευτείτε Σηµειώσεις Μάριου Συντιχάκη: Δοµές Δεδοµένων, 2005 (είναι ήδη διαθέσιµες στο eclass) T. Cormen, C. Leiserson, R. Rivest, C. Stein, Introduction to Algorithms, 3 rd edition, MIT Press, 2009. M. Goodrich, R. Tamassia, Data Structures and Algorithms in Java, John Wiley & Sons, 2003. M.Α. Weiss, Data Structures and Problem Solving Using Java, Addison- Wesley, 2002. Δοµές Δεδοµένων 01-21

Περιεχόµενο Εισαγωγή στους αλγόριθµους Προβλήµατα συνδετικότητας και αλγόριθµοι ένωσης εύρεσης (union-find) Υλοποίηση και ανάλυση αλγορίθµων Πίνακες, Συνδεδεµένες λίστες Στοίβες, Ουρές Δέντρα Ταξινόµηση Βασικοί αλγόριθµοι (insertion sort, bubblesort, selection sort) Ταξινόµηση µε συγχώνευση (mergesort) Quicksort Σωροί, Ταξινόµηση µε σωρό (heapsort) Δοµές Δεδοµένων 01-22

Περιεχόµενο Αναζήτηση Πίνακες συµβόλων Δυαδική αναζήτηση, Δέντρα δυαδικής αναζήτησης Τυχαιοποιηµένα δέντρα Στρεβλά δέντρα Δέντρα κόκκινου µαύρου Κατακερµατισµός Β-δέντρα Δοµές Δεδοµένων 01-23

Σε τι διαφέρουν οι Δοµές Δεδοµένων από ένα απλό µάθηµα προγραµµατισµού? Πόροι ενός PC: Μνήµη Χρόνος εκτέλεσης Βασικός στόχος του µαθήµατος: Πώς να µάθουµε να χρησιµοποιούµε την κατάλληλη δοµή δεδοµένων για ένα πρόβληµα έτσι ώστε να µειώσουµε αισθητά το χρόνο εκτέλεσης ή να εξοικονοµήσουµε χώρο Ανεξάρτητα από τη γλώσσα προγραµµατισµού που χρησιµοποιούµε Ο προγραµµατισµός για τις Δοµές είναι απλά ένα εργαλείο Δοµές Δεδοµένων 01-24

Σχετικά µε τον προγραµµατισµό... Αν το να γράψετε ένα πρόγραµµα σας φαίνεται αποκρουστικό/µισητό/αδιανόητο/...: Δώστε άλλη µια ευκαιρία (πολλοί φοιτητές ανεβάζουν απόδοση στο 3 ο έτος) Αν επιµένει, τότε ίσως είστε σε λάθος τµήµα... Πτυχίο στην Επιστήµη Υπολογιστών χωρίς κάποιες γνώσεις προγραµµατισµού είναι οξύµωρο! Τελικά θα πρέπει να σκεφτείτε τι σας αρέσει περισσότερο να σπουδάσετε Δοµές Δεδοµένων 01-25

Κάποιες προτάσεις... Αν δυσκολεύεστε/φοβάστε µε τον προγραµµατισµό: Αφιερώστε περισσότερο χρόνο Προσπαθήστε να λύσετε ασκήσεις µόνοι σας Δείτε το σαν παιχνίδι! Κάθε πρόγραµµα ουσιαστικά λύνει και κάποιο puzzle Δοµές Δεδοµένων 01-26

Έστω ένα n x n grid Α Ένα απλό παράδειγµα Πόσα shortest paths υπάρχουν από το Α στο Β? Β Δοµές Δεδοµένων 01-27

Ένα απλό παράδειγµα Παρόµοιες ερωτήσεις βρίσκουν εφαρµογές σε VLSI design καθώς και σε διάφορα άλλα είδη δικτύων Πόσο εύκολα µπορούµε να βρούµε την απάντηση? Δοµές Δεδοµένων 01-28

Ένα απλό παράδειγµα Θα λύσουµε ένα πιο γενικό πρόβληµα Έστω P[i, j] = αριθµός των κοντινότερων µονοπατιών που υπάρχουν από το Α προς το σηµείο µε συντεταγµένες (i, j) Δηλαδή µέχρι την i-οστή γραµµή και j-οστή στήλη Σύµβαση: το Α είναι στη γραµµή 0 και στήλη 0 Θα βρούµε όλα τα P[i, j] για 0 i, j n-1 Δοµές Δεδοµένων 01-29

Ένα απλό παράδειγµα Βασική ιδέα: Τα κοντινότερα µονοπάτια προς το (i, j) θα περάσουν αναγκαστικά είτε από το (i-1, j) είτε από το (i, j-1) (i-1, j)...... (i, j-1) (i, j) Εποµένως: P[i, j] = P[i-1, j] + P[i, j-1] Δοµές Δεδοµένων 01-30

Ένα απλό παράδειγµα Επίσης: Στα σηµεία της γραµµής 0 ή της στήλης 0 υπάρχει µόνο ένα κοντινότερο µονοπάτι από το Α προς αυτά. Με βάση αυτά: for (int i=0; i < n; i++) P[i,0] = 1; for (int j=0; j < n; j++) P[0,j] = 1; for (int i=1; i < n; i++) for (int j=1; j < n; j++) P[i,j] = P[i-1,j] + P[i,j-1]; 7 γραµµές κώδικα Μπορούµε και πιο απλά? Δοµές Δεδοµένων 01-31

Επόµενο µάθηµα Προβλήµατα συνδετικότητας: Συνδέονται 2 κόµβοι ενός µεγάλου δικτύου? (δηλαδή υπάρχει µονοπάτι από τον ένα στον άλλο?) Χρήστες σε ένα κοινωνικό δίκτυο (facebook) Τρανζίστορ σε ένα µικροτσίπ Θα δούµε την επίλυση τέτοιων προβληµάτων µε αλγορίθµους ένωσης-εύρεσης (union-find) Δοµές Δεδοµένων 01-32

Επόµενο µάθηµα u v Συνδέεται το u µε το v? Δοµές Δεδοµένων 01-33

Άλλα παραδείγµατα χρήσης δοµών: Αναζήτηση Δοµές Δεδοµένων χρησιµοποιείτε καθηµερινά στη ζωή σας Π.χ. έστω ότι ψάχνετε το τηλέφωνο του Robert J. Smith. Αν είχατε απλώς µία (αταξινόµητη) λίστα µε όλα τα ονόµατα, για πληθυσµό Ν = 5 10 6, θέλετε Ν συγκρίσεις στη χειρότερη περίπτωση Σε έναν ταξινοµηµένο (τυπωµένο) τηλεφωνικό κατάλογο όλοι σας κάνετε περίπου logn συγκρίσεις Δοµές Δεδοµένων 01-34

Άλλα παραδείγµατα χρήσης δοµών: Αναζήτηση Μηχανές αναζήτησης Ίσως η πιο σηµαντική εφαρµογή των Δοµών στις µέρες µας Υπάρχουν πάνω από 10 12 σελίδες στο web Δεν υπάρχει κάποιος φυσικός τρόπος να ταξινοµήσουµε τις σελίδες Παρ όλα αυτά, η Google απαντά σε όλες τις ερωτήσεις σε χρόνο < 1 sec Χρήση έξυπνων αλγορίθµων για την εύρεση των πιο σχετικών και σηµαντικών σελίδων (τύπου PageRank) + χρήση κατάλληλων δοµών για την αποθήκευση και ανάκτηση των σελίδων Δοµές Δεδοµένων 01-35

The puzzle of the week Κατά τη ρήση πολλών: Computer Science is nothing more than solving nice puzzles Κάθε εβδοµάδα θα έχουµε και 1 puzzle Όλα τα puzzles που θα δούµε χρειάζονται κάποια αλγοριθµική σκέψη Δοµές Δεδοµένων 01-36

The puzzle of Week 1 You have 2 identical straight pieces of rope. Each takes 1 hour to burn if you light it from 1 side (it doesn t matter which one). Show how we can count 15 minutes. You cannot use rulers, you cannot fold the ropes, and you cannot estimate accurately where the middle point of each rope is. You can ONLY use lighters. Δοµές Δεδοµένων 01-37