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Algorithmen und Datenstrukturen


Studiengang

Bachelor Informatik

2. Studienabschnitt (3. – 7. Studiensemester)
Modulgruppe Theoretische Grundlagen

Modul:

Algorithmen und Datenstrukturen

Modulverantwortliche(r):

Prof. Dr. Fuhr, Prof. Dr. Knebl, Prof. Dr. Trommler

Vorkenntnisse:

Inhalte der Lehrveranstaltungen des ersten Studienjahres, insbesondere Mathematik, Grundlagen der Informatik, Theoretische Informatik und Programmieren

Arbeitsaufwand:

210 Stunden, davon:
95 Stunden Präsenzzeit,
125 Stunden Vor- und Nachbereitung des Lehrstoffs, Lösung der Praktikumsaufgaben und Prüfungsvorbereitung

Leistungspunkte:

7

Semesterwochenstunden:

6

Veranstaltungstyp:

4 SWS Vorlesung, 2 SWS Übung/Praktikum

Semesterturnus:

Winter- und Sommersemester

Unterrichtssprache:

Kurs nur in Deutsch

Beitrag zu den Zielen des
Studiengangs:

Veranstaltung mit Grundlagen- und Querschnittcharakter.
Behandelte Themen sind grundlegend für das Verständnis der Realisierung von Standardsoftware (z.B. Datenbanken, Systemsoftware) sowie für die Entwicklung adäquater Softwarelösungen aller Art.

Lernziel:

Grundlegende Datenstrukturen unter Einbeziehung externer Speichermedien kennen; zugehörige Algorithmen und ihre Zusammenhänge verstehen sowie diese korrekt für konkrete Beispiele ausführen können; die Aspekte, Korrektheit, Komplexität und Effizienz von Algorithmen sowie übliche Entwurfsprinzipien kennen; einfache Algorithmen analysieren und ihren Aufwand mathematisch beschreiben und kategorisieren bzw. deren Korrektheit beweisen können; Algorithmen hinsichtlich ihres Aufwands einordnen und vergleichend bewerten können.

Schlüsselqualifikationen:

Fähigkeit zu komplexem, abstraktem mathematischen Denken und Schließen, selbständiges Arbeiten, Analyse und Klassifikation von Problemen, kreatives Problemlösen, Ausdauer bei Problemlösungen

Lehrinhalte:

Die Aspekte Korrektheit, Komplexität und Effizienz von Algorithmen sowie die Entwurfsprinzipien für Algorithmen.
Inhalt sind unter anderem die Themen Sortieren und Suchen, Suchbäume, Hashverfahren, Organisation von Wörterbüchern und Graphalgorithmen.
Umsetzung ausgewählter Algorithmen auf Basis einer Programmiersprache.

Literatur:

  • T.H.Cormen, C.E.Leiserson, R.L.Rivest, C.Stein: Algorithmen – Eine Einführung, 4. Aufl., 2013, De Gruyter Oldenbourg
  • T. Ottmann, P. Widmayer: Algorithmen und Datenstrukturen, 5. Aufl. 2012, Spektrum Akademischer Verlag.
  • V. Heun: Grundlegende Algorithmen: Einführung in den Entwurf und die Analyse effizienter Algorithmen, 2.Aufl., Braunschweig, Wiesbaden, 2003, Vieweg.
  •  D.E. Knuth: The Art of Computer Programming, Volume 1+3: Fundamental Algorithms + Searching and Sorting. Reading, MA, 1998, Addison-Wesley Publishing Company.
  • R. Motwani, P. Raghavan: Randomized Algorithms. Cambridge, 1995, Cambridge University Press.
  • H. Knebl: Algorithmen und Datenstrukturen. Nürnberg, 2005, Skript.

Leistungsnachweis:

Schriftliche Prüfung (90 min). Zulassungsvoraussetzung für die Teilnahme an der schriftlichen Prüfung ist die erfolgreiche Teilnahme am Praktikum.





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