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
practicum: diversen
Onderwijsvorm: weblectures voor hoorcollege en werkcollege,
online vragenuren en drie programmeeropdrachten met on-campus
practicumbijeenkomsten Collegetijden:
hoorcollege als weblecture op woensdag, 14.15-16.00
werkcollege als weblecture op donderdag, 14.15-15.00
interactief vragenuur op donderdag, 15.15-16.00,
in de Kaltura liveroom,
allemaal van Rudy van Vliet
van 1 februari t/m 25 mei 2021.
Afgezien van weken 1, 2 en 4 is er elke week
een practicumbijeenkomst, op dinsdag, 10.30-12.15.
Vanwege de verlengde lockdown was deze bijeenkomst
tot en met 20 april online, in de Kaltura liveroom.
Deze is te bereiken via de Brightspace
pagina van Algoritmiek, Course Tools, Kaltura Media Gallery,
Join Live Room.
Van 4 t/m 25 mei was de practicumbijeenkomst ook on-campus,
in zalen 302-304, 313, 407-409 en 408 van het Snellius.
In de week van 22 t/m 26 maart, en op dinsdag 27 april, woensdag 5 mei
en donderdag 13 mei
waren er om diverse redenen geen colleges/bijeenkomsten van dit vak.
In afwijking van de eerdere aankondiging blijven de weblectures toch,
tot en met het hertentamen, online. Net als andere onderdelen van
deze website, zoals de collegeslides.
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.:
toestand-actie-ruimte/state space tree
(als hulp bij het probleemoplossen),
brute force,
exhaustive search
(waaronder depth first search en breadth first search),
verdeel en heers,
backtracking,
dynamisch programmeren,
gretige algoritmen,
en branch-and-bound.
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 2020-2021
wordt men verwezen naar de
algemene webpagina.
Doelstelling
Het leren toepassen van diverse probleemoplossingsmethoden.
Het leren en bestuderen van enige concrete algoritmen.
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 wordt 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.
De tentamenstof bestaat uit: alles wat we gedurende het semester behandeld
hebben.
Dat komt op het volgende neer:
De hierboven gegeven slides bij de hoorcolleges.
Alleen slides 18 t/m 21 van hoorcollege 3
(over complexiteit-en-recursie)
hoef je niet te kennen.
De hierboven vermelde delen uit de derde editie van
het boek van Anany Levitin.
De opgaven die bij het werkcollege zijn behandeld,
en die je hierboven nog kunt vinden.
Alles wat bij hoor- en werkcollege en de programmeeropdrachten
aan de orde is gekomen.
Uiteraard moet je behandelde ontwerptechnieken voor algoritmen
ook op nieuwe problemen kunnen toepassen.
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 3 en elke week vanaf week 5 is een practicumbijeenkomst gepland.
De bijeenkomst in week 3 is voor het bomenpracticum, de andere
bijeenkomsten zijn bedoeld om, met assistentie, te werken aan
de programmeeropdrachten.
Practicumbijeenkomst week 3
Tijdens de practicumbijeenkomst in week 3
is er een practicumopdracht rond een implementatie van binaire bomen
gedaan, online in de Kaltura liveroom.
Daarvoor kon je gebruik maken van het volgende
framework.
Volg de volgende stappen om te beginnen:
Download het framework, en zet het in de gewenste directory.
Pak het framework uit
(onder Linux kan dat bijvoorbeeld met "tar xvfz bomenpracticum.tar.gz").
Ga naar de directory "bomenpracticum" (onder Linux kan dat bijvoorbeeld
met "cd bomenpracticum").
Bekijk het bestand "readmelinux.txt"
voor de precieze bedoeling en werking van het programma.
Je kunt het framework desgewenst ook in Codeblocks laden.
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".
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.
Studenten die vorig 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.
Je kunt je oplossingen voor de opdrachten inleveren in Brightspace.
Daarvoor moet je in Brightspace eerst
een groepje vormen (met z'n twee-en of eventueel in je eentje).
Ook als je steeds met dezelfde programmeerpartner werkt,
moet je voor elke opdracht opnieuw een groepje vormen.
Alle opdrachten zijn nagekeken.
De resulterende cijfers staan
in Brightspace.
Hierbij geldt de volgende
legenda.
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.
Dit geldt ook, als een van de drie opdrachten die je hebt gemaakt
opdracht 3 van 2020 is (die je niet als losse opdracht kunt meenemen).
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.
Ouderejaars die zich afvragen of ze cijfers van andere opdrachten mee mogen
nemen,
moeten contact opnemen met de docent: rvvliet(at)liacs(dot)nl.
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.
Tentamens
Grafische/programmeerbare rekenmachines zijn niet toegestaan tijdens
het tentamen.
Er zijn twee tentamens geweest, allebei on-campus:
Eerste tentamen: 3 juni 2021, 13.00-16.00,
on campus in het Universitair Sportcentrum.
Hertentamen: 13 juli 2021, 13.00-16.00,
on campus in het Snellius.
Beide tentamens zijn nog terug te vinden in de lijst met oude tentamens
onderaan deze pagina. Van het eerste tentamen staat daar ook
een handgeschreven uitwerking van de docent.
Beide tentamens zijn nagekeken.
De tentamencijfers, inclusief eindcijfers, staan in
Brightspace.
Hierbij geldt de volgende
legenda.
Vragenuur
Op woensdag 2 juni 2021 was er vanaf 13.30 uur een vragenuur voor
het tentamen, in de Kaltura Live Room.
Daarbij kon je dan de vragen stellen die opgekomen waren bij
het leren voor het tentamen.
Tentamen van 6 juli 2020.
Dit was een online tentamen en daarmee ook een open boek tentamen.
Het type vragen was dan ook wellicht iets anders dan gebruikelijk.
Tentamen van 4 juni 2020,
met de handgeschreven
uitwerking
van de docent.
Dit was een online tentamen en daarmee ook een open boek tentamen.
Het type vragen was dan ook wellicht iets anders dan gebruikelijk.
Het vak Algoritmiek wordt al vele jaren gegeven.
De vorige keer was in het voorjaar van 2020. 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: 29 november 2021
- http://www.liacs.leidenuniv.nl/~vlietrvan1/algoritmiek/
In het studiejaar 2020/2021 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).