Kap 01 InnledningKap 01 InnledningKap 01 InnledningKap 01 Innledning

Algoritmer og datastrukturer

Fag : DAT201 Algoritmer og datastrukturer

Studiepoeng : 10Forelesning : 4 t/ukeØving : 4 t/uEksamen : Skriftlig 4 timer uten hjelpemidler

Prog.språk : Java / C++ / Flash (ActionScript)Pseudokode

Algoritmer og datastrukturer

Algoritmer : Prosessering av ulike datastrukturer vha pseudokode

Datastrukturer : Ulike måter å strukturere data på

Teori om ulike data-strukturerTeori om ulike data-strukturer Operasjoner i pseudokode-formOperasjoner i pseudokode-form Programmering i Java / C++ / Flash (ActionScript)Programmering i Java / C++ / Flash (ActionScript)

Algoritmer og datastrukturer

Algoritmer : Prosessering av ulike datastrukturer vha pseudokode.Step-by-step instruksjon til datamaskinen.

Kaffekoking1. Hent kaffekjelen2. Ta av lokket på kaffekjelen3. Hent kaffeposen4. Fyll 2 spiseskjeer med kaffe på kaffekjelen5. Gå bort til vannspringen6. Fyll 1 liter vann på kaffekjelen7. Sett kaffekjelen på plate nr 1 på komfyren8. Skru komfyrbryter til plate nr 1 på 10009. Kok opp kaffen

Komplekse problemstillingerViktige elementer

OOP

Event

Algoritmer / Datastrukturer

AnvendelserIdrett

Tre

AnvendelserGPS

Graf

AnvendelserSeismologi / Bildebehandling / Medisin

Tre

AnvendelserBilde-detaljer / komprimering

Tre

AnvendelserBildekomprimeering

JPEG JPEG2000 m/Wavelet

Tre

AnvendelserAnvendelserBildekomprimeringBildekomprimering AnvendelserAnvendelserBildekomprimeringBildekomprimering

2

2

1h

0h

2

2

1h

0h

2

2

1h

0h

3V

2V

2W

0W

0V

1W

1V

Tre

Fourier-transformation of a square waveFourier-transformation of a square waveFourier-transformation of a square waveFourier-transformation of a square wave

f(x) square wave (T=2)

N=2

N=10

1

1

0

])12sin[(12

14

2sin

2cos

2)(

n

nnn

xnn

T

xnb

T

xna

axf

N

n

xnn

xf1

])12sin[(12

14)(

N=1

Graf / Tre

AnvendelserKalkulator

StakkTreGraf

AnvendelserSymbolsk derivasjon - Benyttes til å beskrive prosessendringer

Newtons 2.lov

Radioaktivitet

Kvantefysikk

SHM

Varmetransport

Bølger

Elektrisk krets

)x(Fkx'cx''mx

ukt

u 2

zat

z 222

2

Typer av diff.lign.

ODE Ordinære Endringer mht en enkelt variabelPDE Partielle Endringer mht flere variabler

E

ti

h E)r(V

m2

h 22

vmdt

dF

dt

rdmF amF

2

2

kNdt

dN

Eidtdt

diLRi

AnvendelserSymbolsk derivasjonAnvendelserSymbolsk derivasjon

y = 0.2x2

y’ = 0.4x

y = xcosx y’ = cosx - xsinx

Derivasjon omhandler endringsstudier av en funksjon.Slike endringer studeres vha stigningstallettil tangenter til funksjonsgrafen.

For en gitt funksjon er det av interesseå bestemme den deriverte funksjonen.

AnvendelserNettverk

Graf

AnvendelserMaksimal flytAnvendelserMaksimal flyt

AnvendelserSelectionSort

Anvendelser

Beregning av aritmetiske uttrykk .Stakk

a / b ^ c + d * e - a * c

Besøk til ulike byer.Graf

Hvilken rute er raskest, kortest, billigst, … ?

Medisinsk diagnose.Tre

Optimalisering av nettverk.Graf / Tre

Prosjektgjennomføring.Graf

Bildebehandling.Tre

Innhold

01 Innledning02 Tabeller / Tabell-operasjoner03 Array-klasser (Java-implementering)04 Lister m/praktisk anvendelse05 Abstrakte datatyper (Java-implementering)06 Ordnede/Sorterte lister (Java-implementering)07 Stakk08 Kø09 Tre10 Graf11 Mengde12 Hashing13 Sortering14 Algoritme-mønstre og problemløsing

App A Java programmeringApp B KlassehierarkiApp C Java dokumentasjonApp D Java 2 Platform, Standard Edition v 1.3.1 API SpecificationApp E Flash / ActionScript 3.0App F Algoritme analyseApp G Matematisk induksjon

Uke-plan

34 Innledning / Java-repetisjon / Rekursjon35 OOP / Matematisk induksjon36 Tabeller / Tabell-operasjoner37 Array-klasser (Java-implementering)38 Lister39 Abstrakte datatyper (Java-implementering)

Ordnede/Sorterte lister (Java-implementering)40 Stakk / Kø41 Tre42 Tre43 Graf44 Graf / Mengde45 Algoritmeanalyse46 Repetisjon / Eksamensoppgaver

Tabell / Post / KlasseTabell / Post / Klasse ListeListe StakkStakk KøKø TreTre GrafGraf MengdeMengde

Ulike datastrukturer

Tabell - Post - Klasse

Attributter

Funksjoner

Array Struct Class

Array

Les inn nedbørmengde for årets 12 måneder:

FOR mnd := 1 TO 12 DOles nedbor[mnd]

ENDFOR

nedbor

nedbor[2]

FOR mnd := januar TO desember DOles nedbor[mnd]

ENDFOR

class

Behandle nedbørmengde for årets 12 måneder:

class Nebor {private:

data[12]public:

Nedbor(…)setNedbor(…)getNedbor(mnd)sum( )gjennomsnitt( )getMax( )getMin( )…

}

Liste

Top

In

Out

Stakk (LIFO)

Top

In

Out

Kø (FIFO)

Tre

Graf

Mengde

Notasjoner

Tilordning : a := b a := b a = bTest likhet : a == b a = b a == b

Test : IF …THEN if (…) {… … }

ELSE IF else if(…) {… … {

ELSE else {… …

ENDIF }

Sløyfe : FOR … DO WHILE ...DO while… {… ...

ENDFOR ENDWHILE }

ProgrammeringRepetisjon

001 Utskrift av ”Hello”002 Konstanter og Variabler003 Innlesing fra tastatur004 Seleksjon if - else005 Seleksjon switch - case - default006 Sløyfer for007 Sløyfer while008 Sløyfer do - while009 Tabell (Array)010 Funksjon 011 Rekursjon012 Innlesing fra fil013 Klasse - Objekt014 Arv - Polymorfi015 Interface – Abstrakte klasser016 Indre klasser

ENDENDENDEND