概要:
アルゴリズムの概要と計算効率の概念を理解し,汎用的なアルゴリズムとデータ構造に関して実際にプログラムを作成し動作を確認しながら学習する.
授業の進め方・方法:
テキストによる解説の後,実際にプログラムを作成し動作を確認する.その後オンラインジャッジの課題のプログラムを作成する.
注意点:
C言語の基本的な知識が要求される.必要に応じてC++にも触れる.
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
後期 |
3rdQ |
1週 |
再帰関数 |
再帰関数の概念を理解し,課題プログラムを作成することができる.
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2週 |
分割統治法 |
分割統治法の概念を理解し,課題プログラムを作成することができる.
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3週 |
全探索 |
再帰を用いて全探索を行うプログラムを作成することができる.
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4週 |
マージソート |
マージソートのアルゴリズムを理解し,課題プログラムを作成することができる.
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5週 |
パーティション
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配列のパーティションを行うプログラムを作成することができる.
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6週 |
クイックソート
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クイックソートのアルゴリズムを理解し,課題プログラムを作成することができる.
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7週 |
計数ソート |
計数ソートのアルゴリズムを理解し,課題プログラムを作成することができる.
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8週 |
中間試験 |
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4thQ |
9週 |
木構造 |
効率的なアルゴリズムとデータ構造を実装するための基礎としての木構造を理解することができる.
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10週 |
二分木 |
二分木のプログラムを作成することができる.
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11週 |
木の巡回 |
二分木を体系的に巡回するプログラムを作成することができる.
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12週 |
二分木探索木:挿入 |
二分探索木に新たに値を挿入するプログラムを作成することができる.
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13週 |
二分木探索木:探索 |
二分探索木から与えられたキーを持つ接点を探索するプログラムを作成することができる.
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14週 |
二分木探索木:削除 |
二分探索木から与えられたキーを持つ接点を削除するプログラムを作成することができる.
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15週 |
定期試験 |
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16週 |
答案返却 |
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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 | 代入や演算子の概念を理解し、式を記述できる。 | 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 | |
変数の概念を説明できる。 | 4 | |
データ型の概念を説明できる。 | 4 | |
制御構造の概念を理解し、条件分岐を記述できる。 | 4 | |
制御構造の概念を理解し、反復処理を記述できる。 | 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 | |
与えられたソースプログラムを解析し、プログラムの動作を予測することができる。 | 4 | |
プログラミング言語は計算モデルによって分類されることを説明できる。 | 4 | |
主要な計算モデルを説明できる。 | 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。 | 4 | |
要求仕様に従って、いずれかの手法により動作するプログラムを設計することができる。 | 3 | |
要求仕様に従って、いずれかの手法により動作するプログラムを実装することができる。 | 3 | |
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実装できる。 | 3 | |
ソフトウェア | アルゴリズムの概念を説明できる。 | 3 | |
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 | |
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。 | 3 | |
時間計算量によってアルゴリズムを比較・評価できることを説明できる。 | 4 | |
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。 | 3 | |
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。 | 3 | |
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。 | 3 | |
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を実装することができる。 | 4 | |
ソフトウェアを中心としたシステム開発のプロセスを説明できる。 | 3 | |
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。 | 3 | |
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。 | 3 | |
情報数学・情報理論 | 離散数学に関する知識をアルゴリズムの設計、解析に利用することができる。 | 3 | |
コンピュータ向けの主要な数値計算アルゴリズムの概要や特徴を説明できる。 | 3 | |