アルゴリズム演習

科目基礎情報

学校 鶴岡工業高等専門学校 開講年度 2017
授業科目 アルゴリズム演習
科目番号 0296 科目区分 専門 / 選択
授業形態 演習 単位の種別と単位数 学修単位: 1
開設学科 _制御情報工学科 対象学年 4
開設期 前期 週時間数 前期:2
教科書/教材 C言語によるはじめてのアルゴリズム入門
担当教員 吉住 圭市

到達目標

技術者として必要なアルゴリズムの基礎を学び,学んだ内容をC言語で実現できる。

ルーブリック

理想的な到達レベルの目安標準的な到達レベルの目安未到達レベルの目安
評価項目1代表的なアルゴリズムをプログラムとして実装し,改良することができる。代表的なアルゴリズムをプログラムとして実装できる。代表的なアルゴリズムをプログラムとして実装できない。
評価項目2
評価項目3

学科の到達目標項目との関係

教育方法等

概要:
技術者として必要なアルゴリズムの基礎を学び,その利用法を習得する。また,実際の工学で使われている例を多く用いることで,決まった答えを求めるのではなく,コンピュータを用いた問題解決法を学ぶ。
授業の進め方・方法:
4年次開講のデータ構造で学んだことを実際にプログラムとして実現することで,データ構造の理解を深める。
代表的なアルゴリズムについて,C言語のプログラムとして実装する。
注意点:
演習科目であり,実際にパソコンを使い,プログラミングを行うことが重要である。

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
前期
1stQ
1週 配列
・順位付け
・エラトステネスの篩
エラトステネスの篩により,素数を求めることができる。
2週 エラトステネスの篩の改良 エラトステネスの篩を改良し,大きな素数を求める。
3週 探索
・逐次探索と番兵
・2分探索
逐次探索法における「番兵」について説明できる。
4週 探索
・ハッシュ
ハッシュ法を理解し,プログラムとして実現できる。
5週 スタック スタックを理解し,C言語で実現できる。
6週 キュー キューを理解し,C言語で実現できる。
7週 連結リスト 連結リストとポインタについて理解する。
8週 連結リストによるデータ管理(1) 連結リストを使ったプログラムを作成できる。
2ndQ
9週 連結リストによるデータ管理(2) 連結リストを使ったプログラムを作成できる。
10週 2分探索木
・配列表現
・動的表現
2分探索木を理解し,C言語で実現できる。
11週 2分探索木によるデータ管理(1) 動的表現法により2分探索木を実装する。
12週 2分探索木によるデータ管理(2) 動的表現法により2分探索木を実装する。
13週 整列(基本ソート)
・バブルソート
・直接選択法
・基本挿入法
整列に関する基本的なアルゴリズムの特徴を理解する。
14週 再帰
・フィボナッチ数列
・ユークリッドの互除法
再帰の考え方を理解し,プログラムとして実現する。
15週 整列
・クイックソート
・ヒープソート
クイックソート,ヒープソートを再帰を使って実現できる。
16週

モデルコアカリキュラムの学習内容と到達目標

分類分野学習内容学習内容の到達目標到達レベル授業週
専門的能力分野別の専門工学情報系分野プログラミング変数とデータ型の概念を説明できる。4
代入や演算子の概念を理解し、式を記述できる。4
制御構造の概念を理解し、条件分岐や反復処理を記述できる。4
プロシージャ(または、関数、サブルーチンなど)の概念を理解し、これらを含むプログラムを記述できる。4
与えられた問題に対して、それを解決するためのソースプログラムを記述できる。4
ソフトウェア生成に必要なツールを使い、ソースプログラムをロードモジュールに変換して実行できる。4
要求仕様に従って、標準的な手法により実行効率を考慮したプログラムを設計できる。3
ソフトウェアアルゴリズムの概念を説明できる。4
与えられたアルゴリズムが問題を解決していく過程を説明できる。3
同一の問題に対し、それを解決できる複数のアルゴリズムが存在しうることを説明できる。3
時間計算量や領域計算量などによってアルゴリズムを比較・評価できることを理解している。4
整列、探索など、基本的なアルゴリズムについて説明できる。4
コンピュータ内部でデータを表現する方法(データ構造)にはバリエーションがあることを説明できる。4
同一の問題に対し、選択したデータ構造によってアルゴリズムが変化しうることを説明できる。4
リスト構造、スタック、キュー、木構造などの基本的なデータ構造の概念と操作を説明できる。4
ソースプログラムを解析することにより、計算量等のさまざまな観点から評価できる。2
同じ問題を解決する複数のプログラムを計算量等の観点から比較できる。2
システムプログラムコンパイラの役割と仕組みについて説明できる。3
その他の学習内容少なくとも一つの具体的なコンピュータシステムについて、起動・終了やファイル操作など、基本的操作が行える。3
少なくとも一つの具体的なオフィススイート等を使って、文書作成や図表作成ができ、報告書やプレゼンテーション資料を作成できる。3
少なくとも一つのメールツールとWebブラウザを使って、メールの送受信とWebブラウジングを行うことができる。3

評価割合

試験発表相互評価態度ポートフォリオその他合計
総合評価割合00030070100
基礎的能力0003003060
専門的能力000003030
分野横断的能力000001010