INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL SECRETARÍA ACADÉMICA DIRECCIÓN DE ESTUDIOS PROFESIONALES EN INGENIERÍA Y CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS PROGRAMA SINTÉTICO

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1 CARRERA: Ingeniería en Computación INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL PROGRAMA SINTÉTICO ASIGNATURA: Estructura de Datos. SEMESTRE: Tercero OBJETIVO GENERAL: El alumno diseñará programas relacionando problemas de ingeniería y ciencias, utilizando la estructura de datos. CONTENIDO SINTÉTICO: I. Abstracción y representación de estructura de datos II. Listas encadenadas, pilas y colas III. Estructuras jerárquicas IV. Ordenación de datos. V. Árboles y búsquedas VI. Hashing VII. Grafos METODOLOGÍA: Promoción de la participación de los alumnos, en la búsqueda de lecturas y análisis de información, resolución de problemas en el aula y laboratorio de cómputo. Trabajo en equipo. EVALUACIÓN Y ACREDITACIÓN: Tres exámenes departamentales. Entrega de trabajos realizados en clase, tareas y prácticas de laboratorio. Participación en actividades individuales y en equipo. BIBLIOGRAFÍA: Cairó, Osbaldo, Guardati, Silvia, Estructuras de Datos, Edit. Mc. Graw Hill, Martines Román Quiroga Elda, Estructuras de Datos Referencia Práctica con O.O., Edit. Thomnson Learning 1º Edit Luis Joyanes Aguilar, Fundamentos de Programación, Algoritmos y Estructura de Datos, Edit. Mc. Graw Hill, 88

2 ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA Unidad Culhuacan. CARRERA: Ingeniería en Computación OPCIÓN: COORDINACIÓN: Academia de Informática. DEPARTAMENTO: Ingeniería en Computación ASIGNATURA: Estructura de datos SEMESTRE: Tercero CLAVE: CRÉDITOS: 9.0 VIGENTE: TIPO DE ASIGNATURA: Teórico-Práctica MODALIDAD: Escolarizada. TIEMPOS ASIGNADOS /SEMANA/TEORÍA: /SEMANA/PRÁCTICA: /SEMESTRE/TEORÍA: 54 /SEMESTRE/PRÁCTICA: 54 /TOTALES: 108 PROGRAMA ELABORADO O ACTUALIZADO POR: Academia de Informática de la ESIME Culhuacan REVISADO POR: Subdirección Académica de ESIME Culhuacan APROBADO POR: Consejo Técnico Consultivo Escolar de ESIME Culhuacan. Ing. Fermín Valencia Figueroa AUTORIZADO POR: Comisión de Planes y Programas del Consejo General Consultivo.

3 ASIGNATURA: Estructura de Datos. CLAVE HOJA: 2 DE 11 FUNDAMENTACIÓN DE LA ASIGNATURA En el campo de la ingeniería moderna es requerido el uso de la computadora como una herramienta principal en el diseño y simulación de sistemas, para ellos el alumno requiere del conocimiento de la estructura de datos que le permiten manejar, representar y administrar grandes volúmenes de datos para resolver problemas de ingeniería con eficacia empleando una computadora. Los antecedentes necesarios para cursar esta materia son los cursos de Fundamentos de Programación y Programación Orientado a Objetos que se imparten en el primer y segundo semestre de la carrera de Ingeniería en Computación. No existen materias colaterales y las materias consecuentes son Análisis de Algoritmos, Compiladores y Sistemas Operativos. OBJETIVO DE LA ASIGNATURA El alumno diseñará programas relacionando problemas de ingeniería y ciencias, utilizando la estructura de datos.

4 ASIGNATURA: Estructura de Datos. CLAVE: HOJA: 3 DE 11 UNIDAD I NOMBRE: Abstracción y representación de estructura de datos El alumno empleará las estructuras de datos fundamentales para representar tipos de datos abstractos Organización elemental de los datos. Descripción de la terminología, dato, estructura de dato, registro, grupo de elementos, elemento simple, entidad, atributo, rango de valores, campo, clave primaria o llave, arreglo, listas, colas, pilas y árboles. Operaciones con estructuras de datos elementales. Descripción de las operaciones, en estructura de datos, de recorrido, búsqueda, inserción y eliminación. Descripción de las operaciones, en estructuras de datos, ordenación y mezcla. Notación matemática. Funciones matemáticas: entera inferior y superior, modulo, valor, permutaciones, exponenciales y algoritmos. Notación algorítmica, Diagrama de flujo y pseudocódigo Estructuras de control y Recursividad. Implementación de factorial en forma iterativa y recursiva. Arreglos unidimensionales. Acceso a las diferentes localidades de un arreglo de caracteres unidimensionales. Arreglos bidimensionales. Arreglos bidimensionales, matrices. Registros. Indagación de los temas antes de cada clase. Resolución de problemas extra clases y en las prácticas de programación en el laboratorio. Análisis en clase de los temas fundamentales y ejemplificación para su aplicación. El primer examen departamental abarcará las unidades I y II, considerando la evaluación de tareas extra clase y prácticas de laboratorio. 20 % Prácticas y Tareas

5 ASIGNATURA: Estructura de Datos. CLAVE: HOJA: 4 DE 11 UNIDAD II NOMBRE: Listas encadenadas, pilas y colas El alumno usará la estructura de datos listas, pilas y colas, efectuando las operaciones fundamentales sobre cada estructura. 2.1 Arreglos unidimensionales y bidimensionales. 2.2 Implementación de listas. 2.3 Definición de pila y su implementación con arreglos. 2.4 Operación sobre pilas. 2.5 Listas y colas. 2.6 Listas doblemente ligadas. 2.7 Listas circulares. Investigación de conceptos por parte del alumno. Formación de grupos para la solución de ejercicios coordinados por el profesor. Uso de recursos audiovisuales. Realización de tareas y trabajos extra clase. El primer examen departamental abarcará las unidades I y II, considerando la evaluación de tareas extra clase y prácticas de laboratorio. 20 % Prácticas y Tareas

6 ASIGNATURA: Estructura de Datos. CLAVE: HOJA: 5 DE 11 UNIDAD III NOMBRE: Estructuras jerárquicas El alumno usará la estructura de datos árbol binario, efectuará operaciones fundamentales como creación de un nodo, inserción de un nodo, eliminación de un nodo, balanceo del árbol, etc Representación de árboles binarios. Implementación de un árbol binario Operaciones sobre un árbol binario. Construir un árbol. Recorrido de árboles binarios. Preorden En orden Postorden 3.3 Búsqueda de un nodo 3.4 Inserción de un nodo 3.5 Eliminación de un nodo 3.6 Balanceo de un árbol Evaluación diagnóstica. Investigación de conceptos por parte del alumno. Exposición de temas específicos por parte del alumno. Tareas y trabajos extra clase. El segundo examen departamental abarca las unidades III y IV considerando la evaluación que se llevará a cabo mediante exámenes, tareas extra clase y prácticas de laboratorio. 20 % Prácticas y Tareas

7 ASIGNATURA: Estructura de Datos. CLAVE: HOJA: 6 DE 11 UNIDAD IV NOMBRE: Ordenación de Datos El alumno usará los algoritmos de ordenación interna y externa para ordenamiento de datos. 4.1 Terminología básica de operaciones de búsqueda de datos Algoritmos de ordenación interna Ordenación por intercambio. Ordenación por inserción directa. Ordenación por selección directa. Ordenación por método de interprete, Ordenación por el método de ordenación rápida. Ordenación por método del montículo Algoritmos de ordenación externa Intercalación de archivos Ordenación de archivos. Exposición de temas específicos por parte del profesor. Búsqueda de información por parte del alumno. Técnicas grupales para la solución de ejemplos. Formación de grupos para la discusión de resultados. Uso de recursos audiovisuales. Tareas y trabajos extra clase. El segundo examen departamental abarca las unidades III y IV considerando la evaluación que se llevará a cabo mediante exámenes, tareas extra clase y prácticas de laboratorio. 20 % Prácticas y Tareas

8 ASIGNATURA: Estructura de Datos. CLAVE: HOJA: 7 DE 11 UNIDAD V NOMBRE: Árboles y búsquedas El alumno construirá árboles binarios de búsqueda y realizará operaciones fundamentales sobre los mismos como inserción y borrado. 5.1 Terminología básica en las estructuras jerárquicas o árboles Especificación lógica del TDA ABB. Búsqueda en un ABB Ventajas y desventajas de un ABB sobre el algoritmo de búsqueda binaria Árbol Balanceado Árbol AVL Factor de balance de un nodo Árbol B Ventajas de un árbol B Árbol B* Árbol B+ Árbol 2-3 o árbol B binario (BB tree) Análisis en clase de los temas fundamentales y ejemplificar su aplicación por parte del profesor. Indagación de los temas antes de cada clase. Resolución de problemas extra clases y en las prácticas de programación en el laboratorio. El tercer examen departamental abarca las unidades V, VI y VII, la evaluación se llevará a cabo mediante exámenes, tareas extra clase y prácticas de laboratorio. 20 % Práctica y Tareas

9 ASIGNATURA: Estructura de Datos. CLAVE: HOJA: 8 DE 11 UNIDAD VI NOMBRE: Hashing El alumno utilizará funciones Hash como método rápido de búsqueda y sus técnicas de solución de colisiones Conjunto de elementos atómicos Conjunto de elementos estructurados Representación de conjuntos de elementos estructurados Colisiones en la técnica de hashing Metodología de direccionamiento abierto. Prueba lineal Prueba cuadrática Prueba aleatoria Prueba doble hashing Exposición por parte del profesor. Investigación por parte del alumno. Técnicas grupales para la solución de ejemplos. Formación de grupos para la discusión de resultados. Uso de recursos audiovisuales. Tareas y trabajos extra clase. El tercer examen departamental abarca las unidades V, VI y VII, la evaluación se llevará a cabo mediante exámenes, tareas extra clase y prácticas de laboratorio. 20 % Práctica y Tareas

10 ASIGNATURA: Estructura de Datos. CLAVE: HOJA: 9 DE 11 UNIDAD VI NOMBRE: Grafos El alumno resolverá problemas de cómputo por medio de la exploración de grafos. 7.1 Conceptos básicos 7.2 Grafos Dirigidos. 7.3 Grafos No-Dirigidos 7.4 Algoritmos sobre gráfos. Investigación de conceptos por parte del alumno. Técnicas grupales para la solución de ejemplos. Formación de grupos para la discusión de resultados. Tareas y trabajos extra clase. El tercer examen departamental abarca las unidades V, VI y VII, la evaluación se llevará a cabo mediante exámenes, tareas extra clase y prácticas de laboratorio. 20 % Práctica y Tareas

11 ASIGNATURA: Estructura de Datos. CLAVE: HOJA: 10 DE 11 RELACIÓN DE PRÁCTICAS PRACT. NOMBRE DE LA PRÁCTICA UNIDAD DURACIÓN LUGAR DE REALIZACIÓN Tipos Básicos Arreglos Matrices Pilas I Listas Simples Colas Listas Dobles Listas Circulares Recorridos en Árboles Binarios Operaciones en Árboles Binarios Ordenación Interna Ordenación Externa Árbol Binario de Búsqueda Árbol Balanceado Árbol B Hashing Grafos I I I II II II II II III III IV IV V V V VI VII Todas las prácticas se realizarán en el Laboratorio de Cómputo.

12 ASIGNATURA: Estructura de Datos. CLAVE: HOJA: 11 DE: 11 PERÍODO UNIDAD I II III I,II III,IV V, VI, VII 20 % Práctica, Búsqueda de información y tareas. del Primer Departamental 20 % Práctica, Búsqueda de información y tareas. del Primer Departamental 20 % Práctica, Búsqueda de información y tareas. del Primer Departamental CLAVE B C BIBLIOGRAFÍA 1 2 Martines Román Quiroga Elda, Estructuras de Datos Referencia Práctica con O.O., Edit. Thomnson Learning 1º Edit Joyanes Aguilar Luis, Fundamentos de Programacion, Algoritmos y Estructura de Datos, Edit. Mc. Graw Hill, Levine Guillermo, Introducción a la Computación y a la Programación Estructurada, Mc Graw Hill, 89 Sedgewick Robert, Algorithms, Addison Wesley 5 Weiss, Estructuras de Datos y Algoritmos, Addison Wesley 1,995 pp. 6 Ford & Topp, Data Structures With C++, Prentice Hall 7 8 Aho & Hopcroft & Ullman, Estructuras de Datos y Algoritmos, Addison Wesley Cairó, Osbaldo, Guardati, Silvia, Estructuras de Datos, Edit. Mc. Graw Hill, 2002

13 PERFIL DOCENTE POR ASIGNATURA 1. DATOS GENERALES ESCUELA: Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Unidad Culhuacan. CARRERA: Ingeniería en Computación SEMESTRE Tercero ÁREA: BÁSICAS C. INGENIERÍA D. INGENIERÍA C. SOC. y HUM. ACADEMIA: Informática ASIGNATURA: Estructura de Datos ESPECIALIDAD Y NIVEL ACADÉMICO REQUERIDO: Licenciatura ó Maestría en Computación 2. OBJETIVOS DE LA ASIGNATURA: El alumno diseñara programas para la relación de problemas de ingeniería y ciencias, utilizando la estructura de datos. 3. PERFIL DOCENTE: CONOCIMIENTOS EPERIENCIA PROFESIONAL HABILIDADES ACTITUDES Programación en C y C++ Programador de sistemas. Diseño de sistemas Responsable Experiencia Laboral en programación de sistemas Áreas afines en el sector privado o público Liderazgo Manejo de grupo Respetuoso Compromiso Social Conocimientos de programación. ELABORÓ REVISÓ AUTORIZÓ M. EN C. LUIS CARLOS CASTRO MADRID M. EN C. ALBERTO PAZ GUTIÉRREZ ING. FERMÍN VALENCIA FIGUEROA PRESIDENTE DE LA ACADEMIA DE SUBDIRECTOR ACADÉMICO DIRECTOR INFORMATICA FECHA: Marzo de 2004