Algoritmiek,

voorjaar 2022

Toren Academiegebouw

Laatste nieuws

De deadline voor de herkansing van opdracht 2 is vrijdag 29 juli 2022, 23.59 uur.

Opdracht 2 is helemaal nagekeken. Iedereen heeft zijn/haar beoordeling ontvangen. De cijfers komen nog in Brightspace.

Er zijn nu ook (enkele) antwoorden van werkcolleges 5, 6 en 12 beschikbaar. Zie verderop.

Er is een uitwerking beschikbaar van het bomenpracticum. Zie verderop.

De deadline voor de herkansing van opdracht 1 is maandag 11 juli 2022, 23.59 uur.

De deadline voor opdracht 3 met 2 punten aftrek is maandag 4 juli 2022, 23.59 uur.


Het eerstejaarsvak Algoritmiek is verplicht voor alle studenten Informatica, AI, en voor studenten die een dubbele propedeuse Wiskunde/Informatica doen. Het vak levert 6 EC op.

Studenten Bioinformatica / Informatica en Econonie

Voor studenten Bioinformatica en voor studenten Informatica en Economie is er het vergelijkbare vak Algorithms and Data Structures (met Python in plaats van C++).

Praktische informatie

Docent: Rudy van Vliet
te vinden op: kamer 140 van het Snellius
telefoon: 071-527 2876
email: rvvliet(at)liacs(dot)nl
Assistenten werkcollege en practicum: ...
Onderwijsvorm: hoorcollege, werkcollege en practicumbijeenkomsten, in principe (als de coronasituatie het toestaat) allemaal on-campus. De hoorcolleges zullen waarschijnlijk ook wel live worden gestreamd en achteraf als weblectures zijn na te kijken, via deze link.
Collegetijden: hoorcollege van Rudy van Vliet op dinsdag, 11.15-13.00 in zaal 3 van het Gorlaeus
werkcollege op dinsdag, 14.15-16.00 in zalen 401, 402, 403 en 405 van het Snellius
practicumbijeenkomst op woensdag, 14.15-16.00 in zalen 302-304, 303, 306-308, 307 en 309 van het Snellius
van 8 februari t/m 25 mei 2022.
De practicumbijeenkomsten op 9 en 23 februari 2022 vervallen. In de loop van het semester zullen ook enkele ingeroosterde werkcolleges vervallen.
Op dinsdagmiddag 8 februari, in de week van 28 maart t/m 1 april, en op woensdag 27 april zijn er om diverse redenen geen colleges/bijeenkomsten van dit vak.

Aanbevolen voorkennis voor dit vak is het college Programmeermethoden. Het college dat op Algoritmiek aansluit heet Datastructuren. Dit wordt gegeven in het najaar (derde semester van de studie Informatica).

Inhoud van het vak

Algoritmiek gaat uiteraard over algoritmen. Het vak behandelt diverse algemene algoritmische methoden voor het oplossen van problemen, alsmede enkele bekende algoritmen zoals het algoritme van Dijkstra. Elke methode wordt geillustreerd aan de hand van bekende of minder bekende voorbeelden. Probleemoplossingsmethoden die worden behandeld zijn o.a.: Verder kijken we bij veel algoritmen ook naar de tijdcomplexiteit (om de efficientie van algoritmen te beschrijven en te vergelijken).

Voor globale informatie over het vak in studiejaar 2021-2022 wordt men verwezen naar de algemene webpagina.

Doelstelling

Materiaal

In het studiejaar 2021/2022 wordt evenals in de voorgaande jaren gebruik gemaakt van het volgende boek: Anany Levitin, Introduction to The Design and Analysis of Algorithms, third edition (Pearson, 2012). Of de internationale editie van hetzelfde boek (ISBN: 978-0-273-76411-3).

De bij het college behorende slides komen ook via deze website beschikbaar.

Programma

Het programma van colleges en werkcolleges is hieronder nog na te kijken. Voor elke week is vermeld welke onderwerpen aan de orde zijn gekomen, met de bijbehorende hoofdstukken uit het boek en de gebruikte slides. Op de laatste pagina van de slides staat overigens doorgaans ook welke stof uit het boek bij het betreffende college hoort. Ten slotte vind je hieronder de bij het werkcollege behandelde opgaven, met (soms) antwoorden.

Datum Onderwerp Slides Boek Werkcollege
8 februari Introductie slides1 1.1, 1.2, 1.4 (t/m graafrepresentaties) opgaven1, antwoorden opgaven 1,2,6-9
15 februari Grafen en bomen slides2 1.4, 4.5 (subpar `Searching and Insertion in a BST') opgaven2 voor bomenpracticum, zie verderop voor framework + uitleg
22 februari Complexiteit, toestand-actie-ruimte slides3 slides, 2.1-2.3, 4.5 (subpar `The Game of Nim') en 6.6 (subpar `Reduction to Graph Problems') opgaven3, antwoorden opgaven 1-3,5 (presentatie Jan van Rijn uit 2011), antwoorden opgave 4,6-8, toestand-actie-ruimte bij opgave 4
1 maart Toestand-actie-ruimte, brute force, exhaustive search slides4, Kannenprobleem (Die Hard) 3 inl., 3.1-3.3, slides
8 maart Exhaustive search, backtracking slides5 3.4, 3.5, slides opgaven5, antwoorden5
15 maart Backtracking slides6 12 inl., 12.1, slides opgaven6, antwoorden6, SST opgave 7, SST opgave 8
22 maart Verdeel en heers slides7 5.inl, 5.1, 5.2, 5.3, 5.5 (geen convex hull), 4 inl., 4.1 programmeeropdracht 1
5 april Rest verdeel en heers slides8 slides; 4.2, 4.4 (geen Russian peasant), 4.5 (inl + Binary Search Tree) opgaven8, enkele antwoorden
12 april Dynamisch programmeren slides9 slides; 8 inl., 8.2, voorbeeld 2 in 8.1 opgaven9, antwoorden opgaven 2,3,4,5ac,6, antwoord opgave 7
19 april Gretige algoritmen, algoritme van Dijkstra slides10 slides, 9 inl., 9.2 t/m blz. 353, 9.3 opgaven10, antwoorden van opgaven 1,2,4-7
26 april Algoritme van Dijkstra, gretige algoritmen slides11 slides, 9.1, 9.2 (inclusief implementatie Union Find), 9.3 programmeeropdracht 2
3 mei Branch & bound slides12 12.2 opgaven12, antwoorden van opgaven 1,2,3
17 mei Oud tentamen oefenen Tentamen van 13 juli 2021

Tentamenstof

De tentamenstof bestaat uit: alles wat we gedurende het semester behandeld hebben. Dat komt op het volgende neer:

Opgaven

Tijdens werkcolleges worden opgaven gemaakt die aansluiten bij de stof uit de hoorcolleges. Deze opgaven worden hierboven in de tabel opgenomen.

Practicumbijeenkomsten

In week 2 (16 februari) en elke week vanaf week 4 of 5 is een practicumbijeenkomst gepland. De bijeenkomst in week 2 is voor het bomenpracticum, de andere bijeenkomsten zijn bedoeld om, met assistentie, te werken aan de programmeeropdrachten.

Practicumbijeenkomst week 2

Tijdens de practicumbijeenkomst in week 2 wordt er een practicumopdracht rond een implementatie van binaire bomen gedaan, in de computerzalen van het Snellius. Daarvoor kun je gebruik maken van het volgende framework of als .zip. Volg de volgende stappen om te beginnen: De opgaven staan hierboven in de tabel met het programma van colleges en werkcolleges. Bewerk "boom.cc" zoals aangegeven in de twaalf opgaven.

De liefhebbers kunnen ook zelf bomen maken om uit te proberen. Zie voor de gewenste codering van de bomen het bestand "readmelinux.txt".

Voorbeeld uitwerkingen zijn hier te vinden. Als alles goed is, dan moet de test bij onderdeel 1 (menu-optie 1) een uitvoer hebben die sterk hierop lijkt. De uitvoer bij onderdeel 2 (menu-optie 2) moet hierop lijken.

Programmeeropdrachten

Bij het vak horen drie programmeeropdrachten in de programmeertaal C++, in elk waarvan een besproken oplossingsmethode toegepast moet worden om een gegeven probleem op te lossen.

De opdrachten moeten alle drie voldoende zijn (>=5.5). Programmeerwerk mag in tweetallen worden gemaakt. De opdrachten dienen op (of voor) de deadlines te worden ingeleverd. Eventueel mag (uiterlijk) twee weken te laat worden ingeleverd, maar dan gaat er voor iedere (gedeeltelijke) week 1 punt van het cijfer af.

Als plagiaat wordt geconstateerd, wordt hiervan melding gemaakt bij de examencommissie, en wordt de beoordeling van de opdracht voor die teams opgeschort, in afwachting van een oordeel van de examencommissie. Een mogelijke sanctie is dat beide teams geen cijfer krijgen en ook geen mogelijkheid krijgen om de opdracht nog in hetzelfde collegejaar af te ronden.

Meer informatie over te laat, niet voldoende en plagiaat...

Studenten die in een eerder studiejaar alle drie programmeeropdrachten hebben afgerond, hoeven het programmeerwerk dit jaar niet opnieuw te doen. Deelresultaten blijven niet automatisch geldig. Zie ook het paragraafje `Cijfers uit eerdere jaren' verderop.

De drie programmeeropdrachten van dit jaar worden t.z.t. hieronder gepubliceerd. Meer informatie, zoals over het schrijven van het verslag in LaTeX en over het werken op de huisuil, is hier te vinden. Inmiddels is beschikbaar:

Eventuele opmerkingen of tips bij de opdrachten zullen hier worden bekendgemaakt.

Toetsing

Schriftelijk tentamen aan het eind van het semester. Het eindcijfer van het vak is een gewogen gemiddelde van de cijfers voor het tentamen (twee derde) en de programmeeropdrachten (samen een derde). Zowel tentamen als (alle) programmeeropdrachten moeten voldoende (>=5.5) zijn.

Wie het tentamen niet haalt, krijgt het (onvoldoende) tentamencijfer als eindcijfer. Wie het tentamen wel haalt, maar de programmeeropdrachten niet (allemaal) heeft afgerond, krijgt nog geen eindcijfer. In dit laatste geval blijft het voldoende tentamencijfer staan totdat het programmeerwerk is afgerond (zie ook het paragraafje `Cijfers uit eerdere jaren' hieronder).

Cijfers uit eerdere jaren

Wie in een eerder jaar het tentamen wel heeft gehaald, maar het practicum nog niet heeft afgerond, kan het (voldoende) tentamencijfer meenemen naar dit jaar.
Wie, omgekeerd, in een eerder jaar het practicum (alle drie de opdrachten) heeft afgerond, maar het tentamen nog niet heeft gehaald, kan het gemiddelde practicumcijfer meenemen naar dit jaar.
Wie in een eerder jaar (of meerdere jaren) één of twee losse opdrachten heeft afgerond, kan de cijfers daarvoor niet per se meenemen naar dit jaar. Het kan wel standaard met de cijfers voor de volgende opdrachten: opdracht 1 2017, opdracht 1 2018, opdracht 2 2018, opdracht 1 2019, opdracht 2 2019, opdracht 3 2019, opdracht 1 2020, opdracht 2 2020, opdracht 1 2021, opdracht 2 2021, opdracht 3 2021.
Ouderejaars die zich afvragen of ze cijfers van andere opdrachten mee mogen nemen, moeten contact opnemen met de docent: rvvliet(at)liacs(dot)nl.
Alle cijfers uit eerdere jaren die in ieder geval nog gelden, staan in Brightspace, althans voor wie zich tijdig voor het vak heeft aangemeld. Dan kun je dus zien wat je nog wel hoeft te doen en wat niet meer. Hierbij geldt de volgende legenda. Mis je (een cijfer van) jezelf, neem dan contact op met de docent.
Wanneer deelresultaten uit een eerder jaar wel geldig blijven, is het niet nodig en niet de bedoeling om de betreffende opdracht(en) opnieuw te maken. Je mag hoogstens één keer proberen om een reeds voldoende deelresultaat te verbeteren.

Tentamens

Grafische/programmeerbare rekenmachines zijn niet toegestaan tijdens het tentamen.

Er zijn twee tentamens gepland, allebei on-campus:
Eerste tentamen: donderdagmiddag 9 juni 2022, 14.15-17.15 on campus in zaal 4-5 van het Gorlaeus.
Hertentamen: dinsdagmiddag 19 juli 2022, 14.15-17.15, on campus in zaal 1 van het Gorlaeus.
De cijfers van de tentamens zullen gepubliceerd worden in Brightspace. Zorg dus dat je je aanmeldt voor de cursus in Brightspace.

Vragenuur

Op dinsdagochtend 7 juni is er een vragenuur voor het tentamen, vanaf 11.15 uur, in zaal 312 van het Snellius. Daarbij kun je dan de vragen stellen die opgekomen zijn bij het leren voor het tentamen. Het vragenuur duurt maximaal tot 13.15 uur. Als de vragen eerder op zijn, stoppen we ook eerder.

Oude tentamens


Het vak Algoritmiek wordt al vele jaren gegeven. De vorige keer was in het voorjaar van 2021. De website van die keer vindt u hier. U vindt daar ook nog meer oude tentamens.
Vragen en/of opmerkingen kunt u sturen naar:
Rudy van Vliet; rvvliet(at)liacs(dot)nl
Laatste wijziging: 20 juni 2022 - https://liacs.leidenuniv.nl/~vlietrvan1/algoritmiek/