アルゴリズムとデータ構造

科目基礎情報

学校 和歌山工業高等専門学校 開講年度 2017
授業科目 アルゴリズムとデータ構造
科目番号 0014 科目区分 専門 / 必修
授業形態 授業 単位の種別と単位数 履修単位: 2
開設学科 電気情報工学科 対象学年 3
開設期 通年 週時間数 2
教科書/教材 「アルゴリズムとデータ構造入門」,湯田 幸八・伊原 充博共著,コロナ社
担当教員 謝 孟春

到達目標

(1)基本的なソートアルゴリズムが説明できる。
(2)単純挿入法、バブルソートをプログラムとして実装し、実行できる。
(3)線形探索・2分探索・深さ優先探索などを理解し、アルゴリズムの説明ができる。
(4)基本的なデータ構造がプログラムで表現できる。

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1O記法定義の説明および性能評価ができる与えられた計算量をO記法で表現できる与えられた計算量をO記法で表現できない
評価項目2ソートアルゴリズムのフローチャート及びクイックソートプログラムの実装ができる単純なソートアルゴリズム及びプログラムを実装できる単純なソートアルゴリズム及びプログラムを実装できない
評価項目32分探索と文字列探索アルゴリズム及びプログラムを実装できる線形探索のプログラムが実装でき、グラフ探索の原理を説明できる線形探索のプログラムが実装でき、グラフ探索の原理を説明できない
主なデータ構造の操作プログラムを実装できるデータ構造の基本的なプログラムができる。データ構造の基本的なプログラムができない

学科の到達目標項目との関係

教育方法等

概要:
1,2年に学習した「情報処理」の応用として、ソートと探索のアルゴリズムを学習する。バブルソート、単純挿入法、クイックソートなどのソートアルゴリズムと、線形探索、2分探索、文字列探索などの探索アルゴリズムの基本を説明した後、演習を行う。さらに、配列、リスト、スタック、キューのデータ構造を説明し、それぞれのデータ構造に実現するための基本操作を習得する。
授業の進め方・方法:
講義を中心として課題演習や小テストを適宜実施する
注意点:
事前学習:教科書の予定範囲を読み、意味が分からない言葉や記号をメモすること。事後学習:授業で学習した内容に関する教科書や配布した資料を復習し、理解を確認すること。

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
前期
1stQ
1週 オリエンテーション・アルゴリズムと計算量 アルゴリズムと計算量の説明ができる
2週 バブルソート バブルソートのアルゴリズムの説明ができる
3週 シェーカーソート シェーカーソートのアルゴリズムの説明ができる
4週 バブルソート
演習
バブルソートとシェーカーソートのプログラムを実装できる
5週 単純挿入法・シェルソート 単純挿入法・シェルソートのアルゴリズムの説明ができる
6週 再帰 再帰の概念を説明ができる
7週 クイックソート
クイックソートのアルゴリズムの説明ができる
8週 演習
教科書を参考しながら、単純挿入法ソートとクイックソートのプログラムを実装できる
2ndQ
9週 線形探索 線形探索のアルゴリズムを説明できる
10週 2分探索 2分探索のアルゴリズムを説明できる
11週 演習 線形探索と2分探索のプログラムを実装できる
12週 文字列探索 文字列探索を理解できる。
13週 演習 教科書と資料を参考しながら、文字列探索のプログラムを実装できる
14週 深さ優先探索・幅優先探索 グラフ探索の方法を理解できる
15週 最短経路探索 最短経路探索の方法を理解できる
16週
後期
3rdQ
1週 配列 配列の定義と操作ができる
2週 ポインタ ポインターの定義と操作ができる
3週 構造体 構造体の定義と操作ができる
4週 演習 配列・ポインター・構造体の基本プログラムを実装できる
5週 連結リスト 連結リストの概念と定義ができる
6週 連結リストの探索・挿入 連結リストの探索・挿入ができる
7週 連結リストの削除・ポインタによるリストの操作 連結リストの削除・ポインタによるリストの操作ができる
8週 リストの演習
連結リストに関する簡単なプログラムを実装できる
4thQ
9週 スタックの基本・配列でスタックの実現 スタックの基本を説明できる。配列でスタックの実現ができる
10週 連結リストによるスタックの操作 連結リストによるスタックの操作ができる
11週 スタックの演習
スタックに関する基本的なプログラムを実装できる
12週 キュー・配列によるキューの実現 キュー・配列によるキューの実現ができる
13週 リングバッファによるキューの操作 リングバッファによるキューの操作ができる
14週 連結リストによるキューの操作 連結リストによるキューの操作ができる
15週 キューの演習  キュー構造に関する簡単なプログラムを実装できる
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

評価割合

試験課題演習小テスト合計
総合評価割合503020100
配点503020100