4.2 Содержание дисциплины

Разделы дисциплины и виды занятий

Таблица 2

Разделы и темы дисциплины	Трудоемкость, час.					Формируемые компетенции (ОК, ПК)
	Лекции	ПЗ	ЛР		СРС
3 семестр
Раздел 1. Структуры данных
Тема 1.1. Типизация данных в языках программирования.	1			2		ПК-15
Тема 1.2. Организация данных, агрегирование, структурирование.	2			2		ПК-16
Тема 1.3. Контейнеризация данных, файлы, методы доступа.	3			2		ПК-16, ПК-17
Раздел 2. Программная реализация алгоритмов.
Тема 2.1. Базовые операторы языков программирования	1			2		ПК-16
Тема 2.2. Функции, библиотеки функций	2			4		ПК-16
Тема 2.3. Структурные и объектные принципы программной реализации	2			4		ПК-15
Тема 2.4. Наследование, инкапсуляция, косвенное обращение и полиморфизм в классах	1			4		ПК-15, ПК-16
Раздел 3. Типовые алгоритмы и методы программирования
Тема 3.1. Модели вычислений и оценки сложности алгоритмов	2			4		ПК-16
Тема 3.2. Основные понятия, стратегии и алгоритмы сортировки	2			4		ПК-16, ПК-17
Тема 3.3. . Алгоритмы поиска	1			4		ПК-16, ПК-17
Тема 3.3. . Алгоритмы на графах	1			4		ПК-16, ПК-17
ИТОГО:	18			36

4.3 СОДЕРЖАНИЕ РАЗДЕЛОВ ДИСЦИПЛИНЫ

Раздел 1. Структуры данных.

1. Цели и задачи курса. Место дисциплины в учебном процессе. Методические рекомендации по изучению курса. Обзор литературы.

2. Элементарные и простые структуры данных. Сложные структуры данных.

3. Указатели и ссылки.

4. Статические и динамические структуры.

5. Файловые структуры.

6. Контейнерные классы библиотеки std языка C++..

Раздел 2. Программная реализация алгоритмов.

2.1. Базовые операторы языков программирования.

2.2. Функции.

2.3. Структурные и объектные принципы программной реализации.

2.4. Косвенное обращение и полиморфизм в классах.

2.5 Реализация и интерфейсы.

2.6.Причины возникновения и обработка исключительных ситуаций.

Раздел 3. Алгоритмы сортировки.

3.1. Понятие модели вычислений и оценки сложности алгоритмов.

3.2. Основные понятия и стратегии сортировки. Алгоритмы сортировки вставками, выбором, слиянием, обменная сортировка, распределяющая сортировка. Оценка сложности работы алгоритмов внутренней сортировки.

3.3. Основные понятия внешней сортировки. Алгоритмы многофазного и каскадного слияния.

3.4. Основные понятия. Алгоритмы исчерпывающего поиска.

3.5.Поиск в последовательно организованном файле.

3.6.Поиск в деревьях. Оптимальные деревья двоичного поиска. Сбалансированные деревья.

3.7. Хеширование. Разрешение коллизий.

3.8. Возможные представления графов в ЭВМ.

3.9.Алгоритмы нахождение остовного дерева минимального веса, определения кратчайших расстояний между вершинами графа.

3.10. Итоги изучения курса. Методические рекомендации по применению полученных знаний, умений и навыков при изучении последующих курсов.

4.4 АУДИТОРНАЯ РАБОТА

4.4.2. Лабораторный практикум

№ п/п	№ раздела дисциплины	Наименование лабораторных работ
1	1	Знакомство с используемой средой программирования
2	1	Объявление и инициализация переменных стандартных типов. Внутреннее представление и доменные области. Преобразования типов.
3	1	Статические массивы, структуры, объединения, перечисления. Определение длины данных. Преобразования типов и арифметика указателей.
4	2	Вычисление арифметических и логических выражений. Циклы. Условные операторы.
5	2	Функции. Определение и описание. Рекурсивный вызов функций. Указатели на функции.
6	2	Псевдослучайные числа, функции моделирующие законы распределения
7	2	Обработка файловых структур данных Форматированный текстовый ввод/вывод. Ввод/вывод для двоичных файлов и использование стандартных функций времени на примере реализации регистрации событий.
8	2	Проектирование иерархий классов. Создание объектов с использованием конструкторов разных семантических типов. Конструкторы при наследовании.
9	2	Реализация методов классов с использованием механизма перегрузки операций.
10	2	Массив указателей типа абстрактного класса и полиморфное поведение объектов классов потомков.
11	2	Определение, генерация и обработка исключений.
12	2	Реализация шаблонного контейнерного класса.
13	3	Реализация алгоритма сортировки на примере массивов.
14	3	Реализация алгоритма сортировки на примере списков и ассоциативных массивов.
15	3	Поиск в файле, отсортированном по ключу поиска и с использованием таблицы индексов.
16	3	Балансировка двоичного дерева
17	3	Поиск пути на графе с весами
18	3	Поиск пути в полигональной области

4.4.3. Иные виды аудиторных занятий

Не предусмотрено рабочим учебным планом.

4.5. САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА

4.5.1. Курсовой проект (работа)

Не предусмотрено рабочим учебным планом.

4.5.2. Расчетно-графические, контрольные работы и рефераты

Не предусмотрено рабочим учебным планом.

4.5.3. Иные виды самостоятельной работы

Оформление и защита лабораторных работ.

5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

Таблица 7

Формы Методы	Лекции (час)	Практические/ семинарские занятия (час)	Всего
Тест		2	2
Работа в группах;		2	2
Выступление в роли обучающего		2	2
Разработка проекта		6	6
Мультимедийный курс	8		8
Итого интерактивных занятий	8	12	20

6. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

6.1 Рекомендуемая литература

6.1.1 Основная

1. Прата С «Язык программирования С++. Лекции и упражнения», М, Вильямс, 2008

6.1.2 Дополнительная

1. Кнут Д. «Искусство программирования: классический труд: в 3 т. », М.: Вильямс, 2008. Т.1. Основные алгоритмы. 720 с. ОНЛ (3)

2. Кнут Д. «Искусство программирования: классический труд: в 3 т. », М.: Вильямс, 2008. Т.3. Сортировка и поиск. 824 с. ОНЛ (3)

3. В.В. Подбельский «Язык C++», М, Статистика, 2006.

7 МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ)

Компьютерный класс, оборудованный ПЭВМ следующей минимальной конфигурации: процессор Celeron 1.7ГГц, ОЗУ 512Мб, свободное дисковое пространство 10Гб, SVGA–монитор с разрешением 1024х768, мышь.

Программное обеспечение: Windows XP Professional (или выше), интегрированная среда создания приложений на языке C++.

8 МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОРГАНИЗАЦИИ ИЗУЧЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ)

Теоретическое изучение предмета происходит на лекционных занятиях и при самостоятельной работе студентов, согласно содержанию разделов дисциплины, приведенному выше. Курс лекций проводится в соответствии с п.4.2, п.4.3 данной рабочей программы.

На практических и лабораторных занятиях студенты под руководством преподавателя более подробно знакомятся с изучаемыми вопросами.

9 ФОРМА КОНТРОЛЯ

Экзамен 3 семестр

Программа составлена в соответствии с Федеральным Государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования по направлению 090900 «Информационная безопасность», профиль подготовки

«Безопасность автоматизированных систем»