- •Введение
- •1. Технология проектирования и реализации коллекций данных.
- •1.1. Постановка задачи.
- •1.2. Разработка структур данных и алгоритмов
- •1.3. Кодирование
- •1.4. Отладка и тестирование
- •1.5. Сопровождение
- •2. Лабораторная работа «Сортировка коллекции»
- •2.1. Алгоритмы внутренней сортировки
- •2.2. Задание к лабораторной работе
- •2.1.1. Варианты заданий
- •2.1.2. Методические указания к выполнению задания
- •2.3. Контрольные вопросы и упражнения.
- •3. Лабораторная работа «Коллекция данных - список».
- •3.1. Структуры списков
- •3.2. Задание к лабораторной работе
- •3.2.1. Варианты заданий:
- •3.2.2. Методические указания к выполнению задания
- •3.3. Контрольные вопросы и упражнения.
- •4. Лабораторная работа «Коллекция данных - дерево поиска».
- •4.1. Структуры bst - деревьев
- •4.2. Задание к лабораторной работе
- •4.2.1. Варианты задания
- •4.2.2. Методические указания к выполнению задания:
- •4.3. Контрольные вопросы и упражнения.
- •5. Лабораторная работа «Коллекция данных - сбалансированное дерево поиска»
- •5.1. Структуры сбалансированных деревьев
- •5.2. Задание к лабораторной работе
- •5.2.1. Варианты заданий:
- •5.2.2. Методические указания к выполнению задания
- •5.3. Контрольные вопросы и упражнения.
- •6. Лабораторная работа «Коллекция данных - хеш – таблица»
- •6.1. Функции хеширования
- •6.2. Разрешение коллизий и структуры хеш-таблиц
- •6.3. Трудоёмкость операций
- •6.4. Задание к лабораторной работе
- •6.4.1. Варианты заданий:
- •6.4.2. Методические указания к выполнению задания
- •6.5. Контрольные вопросы и упражнения.
- •Литература
- •Приложение a: Псевдокод. Основные правила и соглашения псевдокода
- •Алгоритм сортировки Шелла
- •Алгоритм пирамидальной сортировки
- •Рекурсивный алгоритм сортировки разделением
- •Итеративный алгоритм сортировки разделением
- •Рекурсивный алгоритм сортировки слиянием
- •Итеративный алгоритм сортировки слиянием
- •Рекурсивный алгоритм поразрядной msd-сортировки
- •Итеративный алгоритм поразрядной lsd-сортировки
- •Итеративный алгоритм вставки элемента в bst – дерево
- •Рекурсивный алгоритм удаления элемента из bst – дерева
- •Алгоритм вставки элемента в корень bst – дерева
- •Алгоритм поиска предыдущего по значению ключа узла bst – дерева
- •Алгоритм поиска k –го по значению ключа узла в bst – дереве
- •Алгоритм разбиения дерева на части
- •Алгоритм удаления из bst-дерева на основе объединения поддеревьев
- •Алгоритм объединения bst – деревьев
- •Алгоритм удаления элемента из рандомизированного дерева
- •Алгоритм вставки элемента в avl-дерево
- •Рекурсивный алгоритм вставки элемента в rb – дерево
- •Итеративный алгоритм вставки элемента в rb – дерево
- •Итеративный алгоритм удаления элемента из rb – дерева
- •Алгоритм вставки элемента в 2-3 - дерево
- •Алгоритм удаления элемента из 2-3 - дерева
- •Приложение д Алгоритмы операций для хеш-таблицы с открытой адресацией Алгоритм вставки элемента
- •Алгоритм удаления элемента
- •Алгоритм поиска элемента
5.2. Задание к лабораторной работе
-
Спроектировать, реализовать и провести тестовые испытания АТД «Сбалансированное двоичное дерево поиска» для коллекции, содержащей данные произвольного типа. Тип данных задаётся клиентской программой.
АТД «Сбалансированное двоичное дерево поиска» представляет собой модифицированную версию АТД «BST-дерево» с трудоёмкостью операций O(log2n).
Интерфейс АТД «Сбалансированное двоичное дерево поиска» включает следующие операции:
-
опрос размера дерева,
-
очистка дерева,
-
проверка дерева на пустоту,
-
поиск объекта с заданным ключом,
-
включение нового объекта с заданным ключом,
-
удаление объекта с заданным ключом,
-
итератор для доступа к объектам в дереве дерева с операциями:
-
установка на первый объект в дереве (объект с минимальным ключом),
-
установка на последний объект в дереве (объект с максимальным ключом),
-
проверка окончания просмотра,
-
доступ по чтению и записи к данным текущего объекта в дереве,
-
переход к следующему по значению ключа объекту в дереве,
-
переход к предыдущему по значению ключа объекту в дереве,
Для тестирования коллекции интерфейс АТД «Сбалансированное двоичное дерево поиска» включает дополнительные операции:
-
вывод структуры дерева на экран (см. приложение 3),
-
опрос числа просмотренных операцией узлов дерева.
-
Выполнить отладку и тестирование всех операций АТД «Сбалансированное двоичное дерево поиска» с помощью меню операций.
-
Выполнить сравнительное тестирование средней трудоёмкости операций для коллекций «BST-дерево» и «Сбалансированное двоичное дерево поиска» для среднего и худшего случаев.
-
Провести сравнительный анализ экспериментальных показателей трудоёмкости операций.
-
Составить отчёт по лабораторной работе. Отчёт должен содержать следующие пункты:
-
пункты 1 – 5 (см. раздел 2.2),
-
описание методики тестирования трудоёмкости операций,
-
таблицы и графики с полученными оценками трудоёмкости операций для худшего и среднего случаев функционирования АТД. Должны быть приведены графики трудоёмкости для операций поиска, вставки и удаления (графики обоих коллекций совмещены в одной системе координат),
-
пункты 8 – 11 (см. раздел 2.2),
5.2.1. Варианты заданий:
-
АТД «АВЛ-дерево», как модификация АТД «BST-дерево». Алгоритмы операций АТД реализуются в рекурсивной форме.
-
АТД «АВЛ-дерево», как модификация АТД «BST-дерево». Алгоритмы операций АТД реализуются в итерационной форме.
-
АТД «RB-дерево», как модификация АТД «BST-дерево». Алгоритмы операций АТД реализуются в рекурсивной форме.
-
, АТД «RB-дерево», как модификация АТД «BST-дерево». Алгоритмы операций АТД реализуются в итерационной форме.
-
АТД «2-3-дерево». Алгоритмы операций АТД реализуются в рекурсивной форме.
-
АТД «2-3-дерево». Алгоритмы операций АТД реализуются в итерационной форме.
-
АТД «Рандомизированное дерево», как модификация АТД «BST-дерево». Алгоритмы операций АТД реализуются в рекурсивной форме.
-
АТД «Рандомизированное дерево», как модификация АТД «BST-дерево». Алгоритмы операций АТД реализуются в итерационной форме.