データ構造とプログラミング(’13)

主任講師: 鈴木 一史

データ構造の基礎および応用について学ぶ。
ソフトウェア設計のために必要なデータ構造を選択できるようにする。
プログラミング言語における効果的なデータ構造利用法について学習する。
コンピュータに関する基礎概念や知識をもとに、様々な現象の本質を見極め、その知識を活用し問題解決ができるようにする。 検討中リストに追加

各回のテーマと放送内容

※テーマをクリックすると授業内容が表示されます。

第1回 コンピュータプログラム
ハードウェア、ソフトウェア、プログラム、アルゴリズム、データ構造について学習する。プログラミング言語のデータ型について学ぶ。プログラミング言語における、入力・出力、条件、繰り返し、関数などの文法の仕組みを理解する。
担当講師: 鈴木 一史 (放送大学准教授)
第2回 配列
基本的な配列の仕組みと構造について学習する。また、多次元の配列や構造体を要素にもつ応用的な配列構造について理解する。さらに、配列へのデータの挿入、削除、探索などの基本的な操作や、これらの操作に必要な計算量などについて学ぶ。
担当講師: 鈴木 一史 (放送大学准教授)
第3回 スタックとキュー
基本的なデータ構造であるスタックとキューの仕組みについて学習する。また、スタックとキューに必要な操作や特徴、そして、スタックとキューがどのように使われるのか応用例について学ぶ。

担当講師: 鈴木 一史 (放送大学准教授)
第4回 連結リスト
連結リストへのデータの探索、挿入、削除等の基本的な操作について学ぶ。また、連結リストと配列との操作効率の違いや、連結リストを拡張した環状リストや双方向連結リストの仕組みについて学習する。

担当講師: 鈴木 一史 (放送大学准教授)
第5回 ツリー 
ツリー構造とツリーに関する用語にについて学ぶ。特に基本的なデータ構造であるバイナリツリーとバイナリサーチツリーの特徴や性質について学習する。

担当講師: 鈴木 一史 (放送大学准教授)
第6回 バイナリサーチツリー
バイナリサーチツリーに対する基本的な操作、探索、挿入、削除について学ぶ。また、バイナリサーチツリーの特徴、バイナリサーチツリーの操作に関する計算量について学習する。
担当講師: 鈴木 一史 (放送大学准教授)
第7回 ツリーの応用
マルチウェイツリー(多分木)の特徴について学ぶ。例として、クアッドツリー(四分木)やオクトツリー(八分木)の構造を理解する。また、平衡木(バランストツリー)の仕組みと性質について学習する。
担当講師: 鈴木 一史 (放送大学准教授)
第8回 ハッシュテーブル
ハッシュ法はデータの数に関係なく定数計算量で、データの探索、挿入、削除を行うことができる最速の探索手法である。本章では、ハッシュテーブル、ハッシュ関数、ハッシュ値の衝突について学ぶ。また、連鎖法、オープンアドレス法の特徴について学習する。
担当講師: 鈴木 一史 (放送大学准教授)
第9回 再帰
再帰の仕組みと再帰プログラムについて学ぶ。再帰プログラムは自分自身を繰り返し呼び出し、そのたびに異なる引数を渡していくものである。末尾再帰、再帰とスタックの関係、末尾再帰プログラムと反復プログラムの関係について学習する。
担当講師: 鈴木 一史 (放送大学准教授)
第10回 基本的なソーティング
データをキーの値の大小関係に従って並べ替える操作であるソーティング(整列)について学習する。基本的な3つのソーティング、バブルソート、選択ソート、挿入ソートの特徴について学ぶ。
担当講師: 鈴木 一史 (放送大学准教授)
第11回 高度なソーティング
高度なソーティングの例として、クイックソート、マージソートの特徴について学ぶ。
担当講師: 鈴木 一史 (放送大学准教授)
第12回 ヒープ
ヒープはツリーの一種であり、ノードの挿入と削除を高速に行うことができる。本章ではヒープの基本的な仕組みについて学ぶ。また、ヒープを応用した優先度つきキューとヒープソートについて学習する。
担当講師: 鈴木 一史 (放送大学准教授)
第13回 グラフ
グラフのデータ構造について学習する。グラフに関する用語と意味、そして、コンピュータにおけるグラフの表現方法、深さ優先探索(DFS)、幅優先探索(BFS)等のグラフの探索アルゴリズムについて学ぶ。

担当講師: 鈴木 一史 (放送大学准教授)
第14回 グラフの応用
最小全域木や有向無循環グラフについて学習する。そして、最小全域木を求めるプリム法の概要を理解する。最短経路問題を解くアルゴリズムには、どのようなものがあるか学習する。
担当講師: 鈴木 一史 (放送大学准教授)
第15回 データ構造の選択とプログラミング
基本的なデータ構造の仕組みと特徴を理解する。そして、与えられた問題に対し、適切なデータ構造を選択できるようにする。代表的なソーティング手法の長所と短所について理解する。グラフのアルゴリズムに関する計算量を比較する。
担当講師: 鈴木 一史 (放送大学准教授)

放送メディア:

テレビ

放送時間:


2017年度 [第1学期] (水曜)
11時15分〜12時00分
2016年度 [第2学期] (月曜)
6時00分〜6時45分

単位認定試験 試験日・時限:

2017年度 [第1学期]
2017年7月27日 (木曜)
1時限 (9時15分~10時05分)

単位認定試験 試験日・時限:

2016年度 [第2学期]
2017年1月29日 (日曜)
8時限 (17時55分~18時45分)

開設年度:

2013年度

科目区分:

専門科目

科目コード:

1570048

単位数:

2単位
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