TEMARIO. - Programa de teoría

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1 Año académico: Centro: Escuela Politécnica Superior Estudios: Ingeniería Técnica en Informática de Gestión Asignatura: Estructuras de Datos y Algoritmos Ciclo: 1º Curso: 2º Cuatrimestre: 1º Carácter: Troncal Créditos teóricos: 4,5 Créditos prácticos.: 4,5 Profesor/es: Isabel María Flores Parra, responsable de la asignatura, imparte teoría y prácticas. Area: Lenguajes y Sistemas Informáticos TEMARIO - Programa de teoría 1. Tipos abstractos y estructuras de datos Definición formal de T.A.D. Especificación del dominio y las operaciones de un T.A.D. Concepto de abstracción o encapsulamiento en un T.A.D. Nivel de implementación de un T.A.D. : Estructuras de datos T.A.D. simples y T.A.D. estructurados 2. Tipos abstractos de datos básicos: Listas, Pilas y Colas Definición y especificación del T.A.D. Lista del T.A.D. Lista Implementación del T.A.D. Lista mediante estructuras de datos dinámicas Ejemplos de uso de listas Variaciones del T.A.D. Lista Definición y especificación del T.A.D. Pila del T.A.D. Pila Implementación del T.A.D. Pila mediante estructuras de datos dinámicas Ejemplos de uso de pilas Definición y especificación del T.A.D. Cola del T.A.D. Cola Implementación del T.A.D. Cola mediante estructuras de datos dinámicas Ejemplos de uso de colas 3. Tipos abstractos de datos avanzados (I): Arboles Definición y especificación del T.A.D. Arbol (genérico) Nomenclatura de árboles y ejemplos de uso Implementación del T.A.D. Arbol (genérico) mediante estructuras de datos dinámicas Definición y especificación del T.A.D. Arbol Binario (genérico) del T.A.D. Arbol Binario (genérico) Implementación del T.A.D. Arbol Binario (genérico) mediante estructuras de datos dinámicas Ejemplos de uso de árboles binarios (genéricos) Definición y especificación del T.A.D. Arbol Binario de Búsqueda Implementación del T.A.D. Arbol Binario de Búsqueda mediante estructuras de datos dinámicas

2 Ejemplos de uso de árboles binarios de búsqueda Definición y especificación del T.A.D. AVL Rotaciones en un árbol AVL Implementación del T.A.D. AVL mediante estructuras de datos dinámicas Ejemplos de uso de árboles AVL Definición y especificación del T.A.D. Arbol Binario de Expresiones Aritméticas Implementación del T.A.D. Arbol Binario de Expresiones Aritméticas mediante estructuras de datos dinámicas Ejemplos de uso de árboles binarios de expresiones aritméticas Definición y especificación del T.A.D. Arbol B Mecanismos de división, promoción, redistribución y fusión en un árbol B del T.A.D. Arbol B Ejemplos de uso de árboles B Otros tipos de árboles 4. Tipos abstractos de datos avanzados (II): Colas de Prioridad. Conjuntos. Tablas de Dispersión Definición y especificación del T.A.D. Cola de Prioridad Descripción de las posibles implementaciones del T.A.D. Cola de Prioridad Implementación del T.A.D. Cola de Prioridad basada en el T.A.D. Montículo Definición y especificación del T.A.D. Montículo Implementación del T.A.D. Montículo mediante estructuras de datos dinámicas Ejemplos de uso de montículos Implementación del T.A.D. Cola de Prioridad como Montículo mediante estructuras de datos dinámicas Implementación del T.A.D. Cola de Prioridad basada en el T.A.D. Cola Binomial Definición y especificación del T.A.D. Cola Binomial Implementación del T.A.D. Cola Binomial mediante estructuras de datos dinámicas Ejemplos de uso de colas binomiales Implementación del T.A.D. Cola de Prioridad como Cola Binomial mediante estructuras de datos dinámicas Ejemplos de uso de colas de prioridad Definición y especificación del T.A.D. Conjunto del T.A.D. Conjunto Ejemplos de uso de conjuntos Definición y especificación del T.A.D. Tabla de dispersión Función de dispersión (Función HASH) del T.A.D. Tabla de dispersión Ejemplos de uso de tablas de dispersión 5. Tipos abstractos de datos avanzados (III): Grafos Definición y especificación del T.A.D. Grafo (genérico) Nomenclatura de grafos y ejemplos de uso Definición y especificación del T.A.D. Grafo Dirigido Ponderado del T.A.D. Grafo Dirigido Ponderado Caminos mínimos en grafos dirigidos ponderados: Algoritmos de Dijkstra y Floyd Búsquedas en profundidad y en anchura en grafos dirigidos ponderados Ejemplos de uso de grafos dirigidos ponderados Definición y especificación del T.A.D. Grafo Dirigido No Ponderado del T.A.D. Grafo Dirigido No Ponderado Caminos mínimos en grafos dirigidos no ponderados

3 Búsquedas en profundidad y en anchura en grafos dirigidos no ponderados Ejemplos de uso de grafos dirigidos no ponderados Definición y especificación del T.A.D. Grafo Dirigido Acíclico del T.A.D. Grafo Dirigido Acíclico Ordenación Topológica en grafos dirigidos acíclicos Ejemplos de uso de grafos dirigidos acíclicos Definición y especificación del T.A.D. Grafo No Dirigido Ponderado del T.A.D. Grafo No Dirigido Ponderado Arbol de extensión minimal en grafos no dirigidos ponderados: Algoritmos de Kruskal y Prim Búsquedas en profundidad y en anchura en grafos no dirigidos ponderados Ejemplos de uso de grafos no dirigidos ponderados Definición y especificación del T.A.D. Grafo No Dirigido No Ponderado del T.A.D. Grafo No Dirigido No Ponderado Arbol de extensión en grafos no dirigidos no ponderados Búsquedas en profundidad y en anchura en grafos no dirigidos no ponderados Ejemplos de uso de grafos no dirigidos no ponderados 6. Análisis de eficiencia de algoritmos Eficiencia de los algoritmos Cotas sobre el tiempo de ejecución de un algoritmo Reglas de cálculo de la cota superior de tiempo de ejecución para las distintas estructuras de programación Ejemplos de cálculo de cotas superiores de tiempo de ejecución de algoritmos Análisis de eficiencia de algoritmos de manejo de los principales T.A.D. Estudiados 7. Técnicas de diseño de algoritmos Técnicas de diseño de algoritmos y resolución de problemas Algoritmos Avidos (Greedy) Algoritmos Divide y Vencerás Programación Dinámica Algoritmos aleatorizados Algoritmos con backtracking Ejemplos de algoritmos estudiados correspondientes a las distintas técnicas 8. Introducción a la complejidad computacional Concepto de Complejidad Computacional Clasificación de los problemas según su complejidad 9. Introducción a la programación orientada a objetos Filosofía de la programación orientada a objetos Coceptos básicos: Clases y Objetos Herramientas: Herencia y Paso de mensajes Operaciones sobre objetos: Enlace dinámico y Polimorfismo Ejemplos de uso de programación orientada a objetos - Programa de prácticas de laboratorio 1. Toma de contacto con el puesto de trabajo Conexión/Desconexión a máquinas remotas (utilidad Telnet). Uso de cuentas personales en un sistema multiusuario Ordenes básicas del S.O. UNIX Procesador de textos y compilador de lenguaje C estándar disponibles en el servidor de prácticas Transferencia de archivos (utilidad ftp)

4 Sintaxis del lenguaje C estándar 2. Elaboración de librerías para los T.A.D. Lista, Pila y Cola Punteros en lenguaje C Propuesta de estructura de datos para implementación de cada T.A.D. Librería de cada T.A.D. : Declaraciones e implementación de funciones Programa principal de prueba de las librerías de cada T.A.D. Uso de librerías: Inclusiones y compilación separada 3. Aplicación de algún T.A.D. basado en el Arbol Binario Planteamiento del problema y propuesta del tipo concreto de árbol binario (Arbol Binario de Búsqueda, AVL,...) Propuesta de estructura de datos para implementación del árbol elegido Librería del T.A.D. correspondiente: Declaraciones e implementación de funciones Programa de aplicación que hace uso de la librería del árbol, y de las de otros T.A.D. auxiliares (pilas, colas,...) 4. Aplicación del T.A.D. Cola de Prioridad Planteamiento del problema Propuesta de estructura de datos para implementación de la cola de prioridad Librería del T.A.D. correspondiente: Declaraciones e implementación de funciones Programa de aplicación que hace uso de la librería de la cola de prioridad, y de las de otros T.A.D. auxiliares 5. Algoritmos de manejo de grafos Planteamiento del problema Propuesta del tipo de grafo a utilizar Propuesta de estructura de datos para implementación del grafo Implementación de los algoritmos de tratamiento del grafo correspondiente Seminario de Programación Orientada a Objetos Revisión tutorial lenguaje orientado a objetos de trabajo (C++ o Java) Estudio de ejemplos de programas en lenguaje orientado a objetos Planteamiento de un problema Implementación del programa correspondiente para su resolución BIBLIOGRAFIA BASICA 1. M. A. Weiss: Estructuras de datos y algoritmos, Addison-Wesley Iberoamericana S.A A. V. Aho, J. E. Hopcroft, J. D. Ullman: Estructuras de datos y algoritmos, Addison-Wesley Iberoamericana S.A E. Horowitz, S. Sahni: Data Structures in Pascal (3 ed.), Computer Science Press G. Brassard, P. Bratley: Fundamentos de Algoritmia, Prentice Hall R. Peña M.: Diseño de programas. Formalismo y abstracción, Prentice Hall R. Hernández, J. C. Lázaro, R. Dormido, S. Ros: Estructuras de datos y algoritmos, Prentice Hall 2001 BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTARIA

5 1. B. Gottfried: Programación en C (2 ed.), McGraw-Hill Interamericana España L. Joyanes A., I. Zahonero M.: Programación en C. Metodología, estructura de datos y objetos, McGraw-Hill Interamericana España R. Sedgewick: Algoritmos en C++, Addison-Wesley/Díaz de Santos M. A. Weiss: Estructuras de datos en Java, Addison-Wesley 2000 OBSERVACIONES EVALUACIÓN Convocatoria ordinaria: Convocatoria extraordinaria: Examen de teoría al finalizar el cuatrimestre. Entrega de la totalidad de las prácticas realizadas durante el curso, para su calificación. Para aprobar la asignatura es necesario superar tanto la teoría como las prácticas. El aprobado en prácticas se guarda para la convocatoria extraordinaria, no así para la siguiente matrícula. Examen de teoría. Para los alumnos que no tengan aprobadas las prácticas, entrega de las prácticas del curso, más una práctica adicional realizada por el alumno de forma autónoma. Todas ellas para su calificación. Para aprobar la asignatura es necesario superar tanto la teoría como las prácticas.