Алгоритмы: теория и практика. Методы

1. Обзор
2. Введение: теория и задачи
3. Жадные алгоритмы: теория и задачи
4. Введение: практика и разбор задач
5. «Разделяй и властвуй»: теория и задачи
6. Жадные алгоритмы: практика и разбор задач
7. «Разделяй и властвуй»: практика и разбор задач
8. Динамическое программирование: теория и задачи
9. Динамическое программирование: практика и разбор задач

Алгоритмы - важнейший раздел computer science и программирования. Благодаря развитию информационных технологий и алгоритмам мы сегодня имеем возможность быстро находить информацию в интернете (в частности, искать по картинкам), находить кратчайшие пути, анализировать геномы и так далее. Алгоритмы используются практически во всех областях computer science — в анализе изображений, в интернет-поиске, в машинном обучении, в биоинформатике, в криптографии, в кодировании, в сетях, в распределённых системах, в компиляторах.

В курсе будут подробно разобраны базовые алгоритмические методы: жадные алгоритмы, метод «разделяй и властвуй», динамическое программирование. Для всех алгоритмов будут математически строго доказаны корректность и оценки на время работы. Мы постарались изложить материал так, чтобы были понятны и сами алгоритмы, и то, как можно было бы догадаться до их основных идей. Помимо теоретических основ, будут рассказаны тонкости реализации алгоритмов на языках программирования C++, Java и Python. В частности, будет рассказано, какие есть общие практики написания кода, позволяющие минимизировать вероятность ошибки, как писать и тестировать код, где стоит использовать стандартные методы, а не изобретать колесо.

Для вас тщательно подобрали задачи для закрепления материала. Большинство алгоритмов, которые вы узнаете, вам нужно будет запрограммировать. Это лучший способ убедиться, что вы разобрались во всех деталях. Решая такие задачи, вы получите ценный опыт написания и отладки эффективных и надёжных программ. Задачи на программирование помогут вам почувствовать разницу между плохим (медленным) и хорошим (быстрым) алгоритмом. Вас также ждут тесты (где нужно выбрать правильные ответы из предложенных) и теоретические задачи (в них нужно доказать математическое утверждение). Наконец, в курсе есть также задачи повышенной сложности — менее стандартные задачи, которые не являются обязательными для прохождения курса. Получить удовольствие от решения этих задач смогут и те, кто уже знаком с базовыми алгоритмами.

Знание одного из распространённых языков программирования (C++, Java, Python, Octave, Haskell) на базовом уровне: циклы, массивы, списки, очереди. Базовые знания математики: доказательство от противного, доказательство по индукции, логарифм, экспонента. Для освежения математических знаний рекомендуется прочесть брошюры Александра Шеня: «Математическая индукция», «Логарифм и экспонента» (тексты которых легко находятся в интернете).

Всего: 9 модулей 46 уроков, 5-7 часов в неделю.