Структуры и алгоритмы обработки данных (часть 1). Лабораторные работы №№1-5. Контрольная работа. Зачетная работа Общий вариант.

Лабораторная работа 1.
Методы сортировки массивов с квадратичной трудоемкостью.
Цель работы: Освоить методы сортировки массивов с квадратичной трудоемкостью.
Порядок выполнения работы:
Разработать подпрограммы сортировки массива целых чисел методами прямого выбора, методом пузырьковой сортировки и методом шейкерной сортировки.
Правильность сортировки проверить путем подсчета контрольной суммы и числа серий в массиве (оформить в виде подпрограммы).
Серией называется неубывающая последовательность элементов массива максимальной длины.
Составить таблицу следующего вида (данные получить экспериментально) для n=100, 200, 300, 400, 500. (n – количество элементов в массиве)
Проанализировать полученные результаты, сравнить их с теоретическими оценками трудоемкости.

Лабораторная работа 2.
Быстрые методы сортировки массивов.
Цель работы: Освоить быстрые методы сортировки массивов
Порядок выполнения работы:
Разработать подпрограммы сортировки массива целых чисел методом Шелла и методом пирамидальной сортировки (или методом Хоара). Проверить правильность сортировки.
Исследовать трудоемкость метода Шелла для n=10, 100, …, 500, n – количество элементов в массиве. Определить последовательность шагов для предварительных сортировок по формуле Кнута. Построить таблицу и проанализировать полученные результаты:
Составить таблицу следующего вида (данные получить экспериментально) для n= 100, 200, 300, 400, 500. (n – количество элементов в массиве)
Проанализировать полученные результаты, сравнить их с теоретическими оценками трудоемкости.

Лабораторная работа 3.
Быстрые методы сортировки последовательностей.
Цель работы: Освоить быстрые методы сортировки последовательностей
Порядок выполнения работы:
Разработать подпрограммы сортировки последовательности целых чисел методом прямого слияния (или методом цифровой сортировки).
Разработать сервисные функции для работы со списками:
заполнение списка (стека) возрастающими числами;
заполнение списка (стека) убывающими числами;
заполнение списка (стека) случайными числами;
печать элементов списка;
подсчет контрольной суммы элементов списка;
подсчет количества серий в списке.
Составить таблицу следующего вида (данные получить экспериментально) для n= 100, 200, 300, 400, 500. (n – количество элементов в массиве)
Проанализировать полученные результаты, сравнить их с теоретическими оценками трудоемкости. Сравнить полученные результаты с трудоемкостью метода прямого выбора и метода пирамидальной сортировки (использовать результаты предыдущих лабораторных работ).

Лабораторная работа 4.
Индексация и быстрый поиск.
Цель работы:Изучение методов построения индексных массивов и быстрого поиска с использованием индексации.
Порядок выполнения работы:
Написать программу «Телефонный справочник», которая обрабатывает данные об абонентах телефонной станции. Каждый абонент имеет имя, адрес, телефонный номер. В программе описать массив абонентов (назовем его справочник). В справочнике должно быть не менее 10 элементов, которые заполняются либо программно, либо считываются из файла.
Разработать подпрограмму создания в памяти компьютера индексного массива для упорядочивания справочника (воспользоваться любым методом сортировки, кроме пузырькового). Применить разработанную подпрограмму для создания индексных массивов упорядочивания (в прямом порядке) справочника по имени, адресу и номеру телефона абонента. Вывести на экран исходный массив абонентов и содержимое построенных индексных массивов.
Разработать подпрограмму вывода на экран упорядоченного справочника. Применить разработанную подпрограмму для вывода на экран справочника, упорядоченного по возрастанию имени абонента, адреса абонента и номера телефона абонента.
Разработать подпрограмму поиска в справочнике с использованием индексного массива. Применить разработанную подпрограмму для поиска абонента по имени, адресу и номеру телефона. Ключ для поиска вводить с клавиатуры.

Лабораторная работа 5.
Хэширование и поиск.
Цель работы:Изучение возможности хэширования данных для организации поиска.
Порядок выполнения работы:
Разработать подпрограмму хеширования массива целых чисел методом прямого связывания и подпрограмму поиска в хэш-таблице элемента по заданному ключу. Вывести на экран построенную хэш-таблицу.
Реализовать подпрограмму хеширования массива целых чисел методом открытой адресации. Для разрешения коллизий использовать линейные и квадратичные пробы. Вывести на экран заполненные хеш-таблицы для m=11 в виде
Подсчитать и сравнить количество коллизий при линейных и квадратичных пробах. Построить таблицу и проанализировать полученные результаты:
Организовать поиск элемента с заданным ключом для метода открытой адресации (линейные и квадратичные пробы).

Контрольная работа
Задания для контрольной работы одинаковы для всех студентов. Начальные данные выбираются индивидуально в зависимости от задания в контрольной работе.
1 Для набора из 12 символов ФИО студента выполнить вручную сортировку методом прямого выбора (пример см. в лекциях, раздел 2.1). Определить количество необходимых сравнений и перестановок.
2 Для набора из 12 символов ФИО студента выполнить вручную шейкерную сортировку. Подсчитать количество необходимых сравнений и перестановок. Определить на каждом шаге в методе шейкерной сортировки левую и правую границы сортируемой части массива (L и R).
3 Для набора из 12 символов ФИО студента выполнить сортировку методом Шелла, предварительно необходимо определить последовательность шагов по формуле Кнута. Подсчитать количество необходимых сравнений и перестановок.
4 Для набора из 12 букв своих фамилии, имени, отчества построить пирамиду.
5 Для набора из 12 символов ФИО студента выполнить вручную сортировку методом Хоара.
6 Провести слияние двух упорядоченных списков. В качестве элементов первого списка взять буквы фамилии (полностью), в качестве элементов второго списка взять буквы имени (полностью).
7 Для набора из 12 трехзначных чисел в 3-ичной системе счисления выполнить вручную сортировку методом цифровой сортировки. В качестве чисел использовать порядковые номера (в русском алфавите) букв ФИО студента, записанные в троичной системе счисления.
8 Для набора всех символов ФИО студента выполнить вручную быстрый поиск (две версии) первой буквы имени и буквы «Я». Подсчитать количество необходимых для поиска операций сравнения для каждой версии.
9 Для набора из 12 символов ФИО студента выполнить хеширование вручную методом прямого связывания (размер хеш-таблицы равен 5). Выполнить поиск первой буквы имени и буквы «Я» с использованием построенной хеш-таблицы.
10 Для набора из 12 символов ФИО студента выполнить хеширование методом открытой адресации (линейные и квадратичные пробы, размер хеш-таблицы равен 11). Выполнить поиск первой буквы имени и буквы «Я» с использованием построенной хеш-таблицы.

Зачетное задание

Для последовательности символов ФИО (используются 12 последовательных букв) показать подробный процесс построения индексного массива, который
1. упорядочивает последовательность по алфавиту;
2. упорядочивает сначала гласные по алфавиту, затем остальные буквы по алфавиту.

Уважаемый слушатель, дистанционного обучения,
Оценена Ваша работа по предмету: Структуры и алгоритмы обработки данных (часть 1)
Вид работы: Лабораторная работа 1
Оценка:Зачет
Дата оценки: 17.10.2016
Рецензия:Уважаемый ,
Мачикина Елена Павловна

Уважаемый слушатель, дистанционного обучения,
Оценена Ваша работа по предмету: Структуры и алгоритмы обработки данных (часть 1)
Вид работы: Лабораторная работа 2
Оценка:Зачет
Дата оценки: 22.10.2016
Рецензия:Уважаемый ,
Мачикина Елена Павловна

Уважаемый слушатель, дистанционного обучения,
Оценена Ваша работа по предмету: Структуры и алгоритмы обработки данных (часть 1)
Вид работы: Лабораторная работа 3
Оценка:Зачет
Дата оценки: 06.11.2016
Рецензия:Уважаемый ,
Мачикина Елена Павловна

Уважаемый слушатель, дистанционного обучения,
Оценена Ваша работа по предмету: Структуры и алгоритмы обработки данных (часть 1)
Вид работы: Лабораторная работа 4
Оценка:Зачет
Дата оценки: 10.11.2016
Рецензия:Уважаемый ,
Мачикина Елена Павловна

Уважаемый слушатель, дистанционного обучения,
Оценена Ваша работа по предмету: Структуры и алгоритмы обработки данных (часть 1)
Вид работы: Лабораторная работа 5
Оценка:Зачет
Дата оценки: 16.11.2016
Рецензия:Уважаемый ,
Мачикина Елена Павловна

Уважаемый слушатель, дистанционного обучения,
Оценена Ваша работа по предмету: Структуры и алгоритмы обработки данных (часть 1)
Вид работы: Контрольная работа 1
Оценка:Зачет
Дата оценки: 07.12.2016
Рецензия:Уважаемый ,
Мачикина Елена Павловна

Уважаемый слушатель, дистанционного обучения,
Оценена Ваша работа по предмету: Структуры и алгоритмы обработки данных (часть 1)
Вид работы: Зачет
Оценка:Зачет
Дата оценки: 20.12.2016
Рецензия:Уважаемый ,
Мачикина Елена Павловна