Il Corso ha lo scopo di illustrare le principali tecniche di progettazione di algoritmi e di descrivere ed analizzare gli algoritmi di base più diffusi e le strutture dati in essi utilizzate, con particolare riferimento agli aspetti di complessità computazionale e di correttezza.

01. Introduzione agli algoritmi e alle strutture dati:
01.01 Algoritmi e loro tipologie.
01.02 Correttezza di un algoritmo rispetto ad un problema.
01.03 Complessità di un algoritmo rispetto all'uso di risorse.
01.04 Strutture dati e loro tipologie.

02. Classi di problemi:
02.01 Problemi decidibili e indecidibili.
02.02 Problemi trattabili e intrattabili.
02.03 Teorema di Cook.
02.04 NP-completezza.

03. Complessità degli algoritmi:
03.01 Notazioni per esprimere la complessità asintotica.
03.02 Calcolo della complessità di algoritmi non ricorsivi.
03.03 Calcolo della complessità di algoritmi ricorsivi.

04. Algoritmi per array:
04.01 Array: definizioni di base e problemi classici.
04.02 Algoritmo di visita per array.
04.03 Algoritmo di ricerca lineare per array.
04.04 Algoritmo di ricerca binaria per array ordinati.
04.05 Criteri di confronto per algoritmi di ordinamento per array.
04.06 Insertsort.
04.07 Selectsort.
04.08 Bubblesort.
04.09 Mergesort.
04.10 Quicksort.
04.11 Heapsort.

05. Algoritmi per liste:
05.01 Liste: definizioni di base e problemi classici.
05.02 Algoritmi di visita, ricerca, inserimento e rimozione per liste.
05.03 Algoritmi di inserimento e rimozione per code.
05.04 Algoritmi di inserimento e rimozione per pile.

06. Algoritmi per alberi:
06.01 Alberi: definizioni di base e problemi classici.
06.02 Algoritmi di visita e ricerca per alberi binari.
06.03 Algoritmi di ricerca, inserimento e rimozione per alberi binari di ricerca.
06.04 Criteri di bilanciamento per alberi binari di ricerca.
06.05 Algoritmi di ricerca, inserimento e rimozione per alberi binari di ricerca rosso-nero.

07. Algoritmi per grafi:
07.01 Grafi: definizioni di base e problemi classici.
07.02 Algoritmi di visita e ricerca per grafi.
07.03 Algoritmo di ordinamento topologico per grafi diretti e aciclici.
07.04 Algoritmo delle componenti fortemente connesse per grafi.
07.05 Algoritmo di Kruskal.
07.06 Algoritmo di Prim.
07.07 Proprietà del percorso più breve.
07.08 Algoritmo di Bellman-Ford.
07.09 Algoritmo di Dijkstra.
07.10 Algoritmo di Floyd-Warshall.

08. Algoritmi per stringhe:
08.01 Stringhe: definizioni di base e problemi classici.
08.02 Algoritmo ingenuo di string matching.
08.03 Algoritmo per il calcolo della distanza di edit tra stringhe.
08.04 Algoritmo per il calcolo della massima sottosequenza comune.

09. Tecniche algoritmiche:
09.01 Tecnica del divide et impera.
09.02 Programmazione dinamica.
09.03 Tecnica golosa.
09.04 Tecnica per tentativi e revoche.

10. Attività di laboratorio:
10.01 Valutazione sperimentale della complessità degli algoritmi.
10.02 Confronto sperimentale degli algoritmi di ordinamento per array.
10.03 Confronto sperimentale degli algoritmi di ricerca per alberi binari.

Programmazione degli Elaboratori, Analisi Matematica.

Modalità didattiche

Lezioni frontali ed esercitazioni di laboratorio

Obblighi

 Nessuno.

Testi di studio

Cormen, Leiserson, Rivest, Stein, "Introduction to Algorithms", MIT Press, 2001
(Cormen, Leiserson, Rivest, Stein, "Introduzione agli Algoritmi e alle Strutture Dati", McGraw-Hill, 2005).

Demetrescu, Finocchi, Italiano, "Algoritmi e Strutture Dati", McGraw-Hill, 2004.

Crescenzi, Gambosi, Grossi, "Strutture di Dati e Algoritmi", Pearson/Addison-Wesley, 2006.

Sedgewick, "Algorithms in C", Addison-Wesley, 1997
(Sedgewick, "Algoritmi in C", Pearson/Prentice Hall, 2002).

Modalità di
accertamento

Progetto individuale di laboratorio, prova scritta e prova orale .

Disabilità e DSA

Le studentesse e gli studenti che hanno registrato la certificazione di disabilità o la certificazione di DSA presso l'Ufficio Inclusione e diritto allo studio, possono chiedere di utilizzare le mappe concettuali (per parole chiave) durante la prova di esame.

A tal fine, è necessario inviare le mappe, due settimane prima dell’appello di esame, alla o al docente del corso, che ne verificherà la coerenza con le indicazioni delle linee guida di ateneo e potrà chiederne la modifica.

Il corso è erogato sia nel "percorso in presenza" che nel "percorso online" del Corso di Laurea di Informatica Applicata.