Offerta Didattica

 

INFORMATICA

ALGORITHMS AND DATA STRUCTURE

Classe di corso: L-31 - Scienze e tecnologie informatiche
AA: 2021/2022
Sedi: MESSINA
SSDTAFtipologiafrequenzamoduli
INF/01BaseLiberaLiberaNo
CFUCFU LEZCFU LABCFU ESEOREORE LEZORE LABORE ESE
96037236036
Legenda
CFU: n. crediti dell’insegnamento
CFU LEZ: n. cfu di lezione in aula
CFU LAB: n. cfu di laboratorio
CFU ESE: n. cfu di esercitazione
FREQUENZA:Libera/Obbligatoria
MODULI:SI - L'insegnamento prevede la suddivisione in moduli, NO - non sono previsti moduli
ORE: n. ore programmate
ORE LEZ: n. ore programmate di lezione in aula
ORE LAB: n. ore programmate di laboratorio
ORE ESE: n. ore programmate di esercitazione
SSD:sigla del settore scientifico disciplinare dell’insegnamento
TAF:sigla della tipologia di attività formativa
TIPOLOGIA:LEZ - lezioni frontali, ESE - esercitazioni, LAB - laboratorio

Obiettivi Formativi

I principali obiettivi del corso sono: - analizzare le principali tecniche di progettazione degli algoritmi - classificare, analizzare, progettare ed implementare algoritmi - valutare i costi in termini di efficienza computazionale - giungere al miglior compromesso tra esigenze conflittuali (costo, semplicità, efficienza).

Metodi didattici

Lezioni frontali Esercizi assegnati dal docente, esercizi guidati con il supporto del docente.

Prerequisiti

Conoscenze di base di matematica (algebra di base, concetto di funzione, progressioni) Conoscenza di base di un linguaggio di programmazione di alto livello

Verifiche dell'apprendimento

Prova scritta obbligatoria (risoluzione di problemi mediante approccio ricorsivo o iterativo sulla programmazione Python e le strutture dati). La prova si intende superata in caso di valutazione non inferiore a 18/30. La prova scritta viene sostituita da una prova orale in caso di didattica a distanza. Prova orale facoltativa (solo per gli studenti il cui voto alla prova scritta è non inferiore a 18/30). 

Programma del Corso

Parte 1: PROGRAMMAZIONE PYTHON 1. Variabili, espressioni e istruzioni – Istruzioni di assegnazione – Nomi delle variabili – Espressioni e istruzioni – Modalità script – Ordine delle operazioni – Operazioni sulle stringhe – Commenti 2. Funzioni– Chiamate di funzione – Funzioni matematiche – Composizione – Aggiungere nuove funzioni – Definizioni e loro utilizzo – Flusso di esecuzione – Parametri e argomenti – Variabili e parametri sono locali – Funzioni produttive e funzioni vuote 3. Istruzioni condizionali e ricorsione – Divisione intera e modulo – Espressioni booleane – Operatori logici – Esecuzione condizionale – Esecuzione alternativa – Condizioni in serie – Condizioni nidificate – Ricorsione – Ricorsione infinita 4. Funzioni produttive – Valori di ritorno – Composizione – Funzioni booleane – Controllo dei tipi  5. Iterazione: costrutti while e for 6. Stringhe – Una stringa è una sequenza – Attraversamento di una stringa – Slicing – Immutabilità delle stringhe – Ricerca – Cicli e contatori – Metodi delle stringhe – Operatore in – Confronto di stringhe  7. Liste – Una lista è una sequenza – Le liste sono mutabili – Attraversamento di una lista – Operazioni sulle liste – Slicing – Metodi delle liste – Cancellare elementi – Liste e stringhe – Oggetti e valori – Alias – Liste come argomenti 8. Dizionari – Un dizionario è una mappatura – Il dizionario come raccolta di contatori – Cicli e dizionari – Lookup inverso – Dizionari e liste  9. Tuple – Le tuple sono immutabili – Assegnazione di tupla – Tuple come valori di ritorno – Liste e tuple – Dizionari e tuple – Sequenze di sequenze 10. Set – Definizione di set – I set sono mutabili – Operazioni fondamentali: aggiunta, rimozione, intersezione, unione, differenza 11. File – Lettura e scrittura di file di testo – Input e output di testi Parte 2: ALGORITMI E STRUTTURE DATI 1. Introduzione – Insertion sort (algoritmo e analisi) – Crescita delle funzioni (notazione asintotica): notazione Θ, O, Ω 2. Divide et Impera – Risoluzione delle equazioni alle ricorrenze con il metodo iterativo – Ordinamento mergesort (algoritmo e analisi) – Implementazione ricorsiva dell’algoritmo per il calcolo del fattoriale (algoritmo ed analisi) – Ricerca binaria (algoritmo e analisi) 3. Strutture dati – Stack – Implementazione Python mediante liste – Code – Code doppie – Implementazione Python mediante liste – Liste concatenate (semplici, doppie) – Implementazione Python di liste mediante dizionari – Alberi: generici, binari – Visita di un albero: preorder, postorder, in ampiezza, inorder – Alberi binari di ricerca: definizione, operazioni (inserimento, cancellazione, ricerca) – Implementazione Python di alberi mediante dizionari – Heap binari: max-heap, min-heap, inserimento/rimozione di elementi, modulo Python heapq – Grafi: definizioni, strutture dati (edge list, adjacency list, adjacency matrix). Esplorazione di un grafo (in profondità e in ampiezza). Percorsi minimi da singola sorgente: algoritmo di Dijkstra. Alberi minimi di copertura: algoritmi di Prim-Jarnik e Kruskal. – Implementazione Python mediante dizionari 4. Ordinamento – Heapsort – Quicksort – Ordinamento lineare: counting sort – Costo computazionale degli algoritmi di ordinamento.

Testi di riferimento: Allen Downey Think Python, Second Edition Cay Horstmann, Rance D. Necaise Python for everyone (2014) Wiley David Beazley, Brian K. Jones Python Cookbook O’Reilly, Third Edition Cormen, Leiserson, Rivest, Stein Algorithms and Data Structures: an introduction, Third Edition Goodrich, Tamassia, Goldwasser Data Structures and Algorithms in Python (2014) Wiley

Elenco delle unità didattiche costituenti l'insegnamento

Docente: GIACOMO FIUMARA

Orario di Ricevimento - GIACOMO FIUMARA

GiornoOra inizioOra fineLuogo
Lunedì 11:30 13:30Edificio principale dell'ex facoltà di Scienze MM. FF. NN. (secondo piano), blocco dell'ex direzione del Dipartimento di Matematica. Prenotarsi mediante email
Mercoledì 11:30 13:30Edificio principale dell'ex facoltà di Scienze MM. FF. NN. (secondo piano), blocco dell'ex direzione del Dipartimento di Matematica. Prenotarsi mediante email
Note:
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