CC2003 Algoritmos y Estructura de Datos (4 períodos de teoría 4 créditos)

Transcripción

1 (4 períodos de teoría 4 créditos) I. Descripción. Este curso está diseñado para que los estudiantes de ciencias e ingeniería apliquen algoritmos y estructuras de datos básicas para resolver problemas, a través de un lenguaje de programación orientado a objetos. Tiene como propósito desarrollar destrezas en el análisis de algoritmos y diseño de programas usando estructuras de datos y patrones de diseño de software. II. Requisitos. CC2006 Programación Orientada a Objetos. III. Competencias a Desarrollar. a) Genéricas: i) Piensa de manera crítica y analítica. ii) Resuelve problemas de manera creativa. iii) Busca la excelencia. iv) Trabaja colaborativamente con otros. b) Específicas: i) Seleccionar y desarrollar los algoritmos y estructuras de datos más adecuados a las limitaciones de tiempo y espacio del problema a resolver. ii) Seleccionar y utilizar las herramientas y técnicas de Ingeniería de Software más adecuadas para el desarrollo de software. IV. Metodología. a) Aprendizaje orientado a proyectos. b) Aprendizaje visual por medio de mapas conceptuales. c) Aprendizaje autodirigido. d) Lección magistral. - 1/7 -

2 V. Contenidos, procedimientos e instrumentos de evaluación. Seleccionar y desarrollar los algoritmos y estructuras de datos más adecuados a las limitaciones de tiempo y espacio del problema a resolver. Contenidos Contenido Conceptual: ADT: estructura de datos abstractos. Separación entre comportamiento e implementación. Notación Big O para descripción de la complejidad. Identificación de diferencias entre la complejidad del mejor, promedio y peor caso. Algoritmos para búsquedas secuenciales y binarias. Algoritmos O(N 2 ) y O(N log N) para ordenación de datos. Tipos de datos genéricos. Estructuras enlazadas. Estrategias de implementación para pilas, colas y tablas de hash. Estrategias de implementación para árboles y grafos. Árboles binarios de búsqueda. Heaps y colas con prioridad. Otras representaciones de árboles: 2-3, splay, red-black Recorridos de grafos Algoritmos para la ruta más corta en grafos, de una fuente a varios destinos y de varias fuentes a varios destinos (Dijkstra y Floyd). Caso especial: Bellman-Ford Algoritmo para cerradura transitiva (algoritmo de Floyd) Estrategias para seleccionar la estructura de datos más conveniente al problema. Contenido Procedimental: Usar la notación big O para indicar la complejidad en tiempo y espacio de algoritmos. Implementar los algoritmos más comunes de ordenamiento. Diseñar programas que empleen estructuras de datos lineales: pilas, listas, colas Identificar factores adicionales a la eficiencia computacional, para seleccionar algoritmos y estructuras de datos, tales como: tiempo de programación, mantenimiento y utilización de patrones de diseño. Solucionar problemas con los algoritmos básicos de grafos (recorridos, ruta más corta, cerradura transitiva). Desarrollar los algoritmos en un lenguaje de programación. Usar las estructuras de datos definidas por el lenguaje de programación para el desarrollo de programas. Evaluar y seleccionar los algoritmos y estructuras de datos más adecuados para las restricciones de tiempo y espacio que imponga el problema a resolver. Comparar los costos y beneficios de las implementaciones dinámicas y estáticas de las estructuras de datos Metodología de Enseñanza Aprendizaje Aprendizaje visual por medio de mapas conceptuales. Aprendizaje orientado a proyectos. Lección magistral. Procedimientos Hoja de Trabajo Mapa conceptual Examen Autoevaluación Proyectos Instrumentos de evaluación Rúbrica Lista de cotejo - 2/7 -

3 Contenido Actitudinal: Muestra disciplina y orden en la solución de problemas. Se concentra en las actividades que realiza. Persistencia Paciencia Seleccionar y utiliza las herramientas y técnicas de Ingeniería de Software más adecuadas para el desarrollo de software. Contenidos Contenido Conceptual: Pruebas unitarias. Profilers: medición de tiempos y recursos de ejecución de programas. UML: diagrama de clases, diagrama de secuencia, diagrama de estados. Patrones de diseño. SCM (Software Configuration Management): Control de versiones. Tecnologías J2ME y Java SD Embedded JCF: Java Collection Framework biblioteca de estructuras de datos proporcionada por Java. Desarrollo para Dispositivos Móviles Contenido Procedimental: Utiliza las pruebas unitarias para verificar el correcto funcionamiento de las clases y métodos desarrollados. Emplea el SCM (control de versiones) en los proyectos de desarrollo. Modela adecuadamente los algoritmos y estructuras de datos con diagramas UML. Realiza mediciones del tiempo de corrida y utilización de memoria de los programas en ejecución con herramientas de profiler, para hacer más eficientes los programas desarrollados. Utiliza patrones de diseño básicos para mejorar el funcionamiento y mantenimiento de sus programas. Utiliza J2ME y otras tecnologías para desarrollo de aplicaciones en dispositivos móviles. Metodología de Enseñanza Aprendizaje Aprendizaje visual por medio de mapas conceptuales. Lección magistral. Aprendizaje orientado a proyecto. Procedimientos Hoja de Trabajo Mapa conceptual Autoevaluación Proyecto Instrumentos de evaluación Rúbrica Lista de Cotejo Contenido Actitudinal: Paciencia y persistencia Muestra disciplina y orden en la solución de problemas. Iniciativa, motivación y actitud positiva para enfrentar los retos que se le presenten. Disposición para comunicarse efectivamente y asumir responsabilidades en un equipo de trabajo. - 3/7 -

4 VI. Evaluación. Actividad Cantidad Puntos Total Parciales Investigaciones Hojas de Trabajo Proyectos 2 38 Zona TOTAL 100 a) La evaluación del curso es sobre el 100% de zona. Para aprobar el curso es necesario obtener una nota mínima de 61 puntos en total y un mínimo de 80% de asistencia. b) La cantidad de actividades y sus fechas son fijas. No se permite realizar trabajos adicionales para recuperación de puntos. Por favor planifique su calendario desde el principio para evitar futuros reclamos. En caso de ausencia justificada 1, es responsabilidad del estudiante notificar al catedrático dentro de los siguientes 10 días hábiles de realizada la actividad perdida, de lo contrario tendrá una nota de cero en dicha actividad. c) Solamente se podrá solicitar revisión de notas de actividades específicas dentro de los siguientes 10 días hábiles después de su publicación. VII. Fechas Importantes. a) Entrega de Proyectos: Proyecto Fecha de Entrega Tema Puntos #1 Semana del 8 al 12 septiembre Primer Proyecto 18 #2 Semana del 10 al 14 noviembre Segundo proyecto. 20 b) Exámenes: Examen Fecha Contenido #1 Semana 1 al 5 de septiembre Pilas, listas, colas, tablas de hash #2 Semana 3 al 7 de noviembre Árboles y recorridos, Heaps, grafos 1 Una ausencia justificada consiste en enfermedades que le imposibiliten asistir a clase con su debida constancia médica, muerte de parientes cercanos (padre, madre o hermanos) con su debida esquela. - 4/7 -

5 VIII. Bibliografía. a) Bailey, Duane. Java Structures. Data Structures in Java for the principled programmer. Software Release 33. Williams College b) Lewis John & Chase Joseph. Java Software Structures: Designing and Using Data Structures. 3ra Edición. Addison Wesley (ISBN-10: ) c) Adam Drozdek. Data Structures and Algorithms in Java. Course Technology. 2da Edición (ISBN-10: ) d) Goodrich M. & Tamassia R. Data Structures and Algorithms in Java. e) Preiss, Brunno R., Data Structures and Algorithms with object design patterns in Python. f) Sitio web sobre Internet of Things: IX. Catedráticos. Sección Nombre Oficina Correo Electrónico 10 Oscar Robles 20 Douglas Barrios J Douglas Barrios J /7 -

6 X. Responsabilidades del estudiante. Durante todo el curso, se espera que el estudiante mantenga las siguientes actitudes generales: a) Muestra disciplina y orden en la solución de problemas. b) Actúa éticamente en las actividades del curso. c) Demuestra responsabilidad en la entrega de trabajos asignados. d) Es constante en su asistencia a clase. e) Participa activamente en las discusiones de los temas. f) Respeto a las ideas de otros. g) Disposición a asumir responsabilidades en un equipo de trabajo. h) Iniciativa, motivación y actitud positiva para enfrentar los retos que se le presenten. XI. Recomendaciones. a) Responsabilidad Académica: los estudiantes son responsables de la preparación y presentación del trabajo que representa sus esfuerzos. La aceptación de esta responsabilidad es esencial para el proceso educativo y debe ser considerada como una expresión de confianza mutua; que es la fundación sobre la cual descansa la escolaridad creativa. Los estudiantes deben ejercer mucho cuidado en todo trabajo escrito con el uso del lenguaje y dar reconocimiento total a las fuentes de ideas que no sean propias. b) Política sobre colaboración: En todas las actividades se permite discutir los requerimientos de los problemas y el material de apoyo con cualquier persona. Se sugiere evitar ver programas fuente de terceros, para evitar que el producto final sea semejante o igual al de otro compañero. Recuerde que los resultados finales deben ser el producto de su propio trabajo. c) La política de la Universidad del Valle de Guatemala respecto a copia, fraude o cualquier tipo de anomalía en las actividades es la siguiente: i) "Artículo 19. Los docentes están facultados para dirimir, dentro de las normas de la ética, las situaciones problemáticas que surjan, y para tomar las medidas disciplinarias que estimen convenientes. El docente deberá calificar con cero la actividad de evaluación si el estudiante incurre en faltas a la ética. Posteriormente el docente informará por escrito a su Director de Departamento y al Director del Departamento en que está inscrito el estudiante. El Director de Departamento en que está inscrito el estudiante enviará un llamado de atención a su expediente. ( 2 ) ii) Artículo 20 un llamado de atención por escrito la iniciativa académica con una calificación de cero. ( 2 ) d) La entrega de documentos electrónicos, en las actividades que así lo requieran, será por medio del sitio de apoyo en Internet. No se recibirá ningún medio magnético de almacenamiento. Si el documento adjunto tuviera virus no será evaluado. e) Es necesario que los estudiantes ingresen puntualmente a clase, se considerará como ausencia si el estudiante ingresa a clase después de haber tomado lista. No se aceptan las interrupciones debido a aparatos electrónicos. Por favor apáguelos o póngalos en modo silencioso. No es aceptable contestar celulares durante la clase. f) Está prohibido ingerir alimentos y bebidas en el salón de clase. 2 Reglamento de Evaluación Académica. Universidad del Valle de Guatemala. Noviembre de /7 -

7 X. Responsabilidades del estudiante. Durante todo el curso, se espera que el estudiante mantenga las siguientes actitudes generales: a) Muestra disciplina y orden en la solución de problemas. b) Actúa éticamente en las actividades del curso. c) Demuestra responsabilidad en la entrega de trabajos asignados. d) Es constante en su asistencia a clase. e) Participa activamente en las discusiones de los temas. f) Respeto a las ideas de otros. g) Disposición a asumir responsabilidades en un equipo de trabajo. h) Iniciativa, motivación y actitud positiva para enfrentar los retos que se le presenten. XII. Recomendaciones. a) Responsabilidad Académica: los estudiantes son responsables de la preparación y presentación del trabajo que representa sus esfuerzos. La aceptación de esta responsabilidad es esencial para el proceso educativo y debe ser considerada como una expresión de confianza mutua; que es la fundación sobre la cual descansa la escolaridad creativa. Los estudiantes deben ejercer mucho cuidado en todo trabajo escrito con el uso del lenguaje y dar reconocimiento total a las fuentes de ideas que no sean propias. b) Política sobre colaboración: En todas las actividades se permite discutir los requerimientos de los problemas y el material de apoyo con cualquier persona. Se sugiere evitar ver programas fuente de terceros, para evitar que el producto final sea semejante o igual al de otro compañero. Recuerde que los resultados finales deben ser el producto de su propio trabajo. c) La política de la Universidad del Valle de Guatemala respecto a copia, fraude o cualquier tipo de anomalía en las actividades es la siguiente: i) "Artículo 19. Los docentes están facultados para dirimir, dentro de las normas de la ética, las situaciones problemáticas que surjan, y para tomar las medidas disciplinarias que estimen convenientes. El docente deberá calificar con cero la actividad de evaluación si el estudiante incurre en faltas a la ética. Posteriormente el docente informará por escrito a su Director de Departamento y al Director del Departamento en que está inscrito el estudiante. El Director de Departamento en que está inscrito el estudiante enviará un llamado de atención a su expediente. ( 3 ) ii) Artículo 20. Si un estudiante reincide en cometer faltas a la ética en las actividades de evaluación, el Director de la iniciativa académica con una calificación de cero. ( 3 ) d) La entrega de documentos electrónicos, en las actividades que así lo requieran, será por medio del sitio de apoyo en Internet. No se recibirá ningún medio magnético de almacenamiento. Si el documento adjunto tuviera virus no será evaluado. e) Es necesario que los estudiantes ingresen puntualmente a clase, se considerará como ausencia si el estudiante ingresa a clase después de haber tomado lista. No se aceptan las interrupciones debido a aparatos electrónicos. Por favor apáguelos o póngalos en modo silencioso. No es aceptable contestar celulares durante la clase. f) Está prohibido ingerir alimentos y bebidas en el salón de clase. Por este medio hago constar que he leído y comprendido los términos establecidos en este documento. Fecha: Carné: Nombre: Firma: 3 Reglamento de Evaluación Académica. Universidad del Valle de Guatemala. Noviembre de /7 -