三重大学ウェブシラバス

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科目の基本情報

開講年度	2023 年度
開講区分	工学部情報工学科／総合工学科情報工学コース・専門教育

受講対象学生	学部(学士課程) : 2年次
選択・必修	必修
授業科目名	データ構造・アルゴリズム論 (2018年度以前入学：データ構造・アルゴリズム論 I)
	でーたこうぞう・あるごりずむろん
	Data Structure and Algorithm Theory
単位数	2 単位
ナンバリングコード	engr-engr-INFO-2622

開放科目	非開放科目
開講学期	後期
開講時間	時間表を参照
授業形態	対面授業 * 状況により変更される可能性があるので定期的に確認して下さい「オンライン授業」・・・オンライン会議ツール等を利用して実施する同時双方向型の授業「ハイブリッド授業」・・・「対面授業」と「オンライン授業」を併用した授業「オンデマンド授業」・・・動画コンテンツの配信等によって実施する授業
開講場所	時間表を参照 https://www.eng.mie-u.ac.jp/students-o/schedule/
担当教員	山田俊行 (工学部情報工学コース)
担当教員	YAMADA, Toshiyuki
SDGsの目標
連絡事項	授業形態は，感染症の状況などにより変更になる場合があります． * 状況により変更される可能性があるので定期的に確認して下さい

学修の目的と方法

授業の概要	情報処理技術者に必須なデータ構造とアルゴリズムに関する基本事項を学ぶ．データ構造とは，扱いやすいように関連付けたデータの集まりのことであり，アルゴリズムとは，問題解決のための機械的な処理手順のことである．列，集合，木，グラフ，などを表すためのデータ構造の実現方法と，データ構造に対する要素の挿入や削除などの基本操作について習熟する．また，探索，走査，整列，などの基本的なアルゴリズムや，その性能解析について学ぶ．
学修の目的	基本データ構造の実現方法を理解する．効率的なアルゴリズムの重要性を認識する．アルゴリズムの性能解析に習熟する．アルゴリズムの設計技法を身につける．
学修の到達目標	基本的なデータ構造とアルゴリズムについて説明できるようになる．実行効率の良いアルゴリズムの設計技法を習得する．大規模データ群に対する高速な検索・更新の技術を習得する．アルゴリズムの性能を解析できるようになる．
ディプロマ・ポリシー	○ 学科・コース等の教育目標 ○情報工学の基礎知識を身につけ、科学技術が社会や自然環境に及ぼす影響を理解し、責任ある技術者として行動できる。【技術者倫理】 ○情報工学科に関連する様々な分野に関心をもち、未知分野を理解するために、自主的、継続的に学習できる。【自主的継続的学習】 ○世界に多様な考え方があることを学び、様々な立場の考えや意見を尊重し、多面的に物事を考えることができる。【多面的な思考能力】 ○情報工学に関連する課題に対して、与えられた条件や期限を熟慮し、計画的に作業を進め、報告できる。【計画的な活動】 ○専門分野の英語で書かれた文献について理解し、説明できる．また、学習や実験で得た知見を、論理的に記述し、的確に発表し、討議できる。【コミュニケーション能力】 ○自然科学と情報技術に関する十分な知識を修得し、それらの知識を応用できる。【知識の修得と応用】 ○与えられた問題に対し、修得した知識や技術を利用して、関連情報を収集し、解決手法を提案し、実現できる。【問題解決能力】 ○ 全学の教育目標感じる力　感性　共感 ○主体性考える力　幅広い教養 ○専門知識・技術 ○論理的・批判的思考力コミュニケーション力 ○表現力(発表・討論・対話) 　リーダーシップ・フォロワーシップ　実践外国語力生きる力 ○問題発見解決力　心身・健康に対する意識　社会人としての態度・倫理観 ○ JABEE 関連項目
成績評価方法と基準	期末試験10割．講義への10回以上の出席が期末試験の受験資格．チャレンジ問題による加点あり．6割以上の得点で合格．
授業の方法	講義
授業の特徴	PBL 特色ある教育 Moodleを活用する授業英語を用いた教育
授業改善の工夫	毎回の確認問題で受講生の理解度を把握し，授業の進度を調整する．確認問題の答案に質問や授業への意見も書いてもらい，授業の内容や進め方を改善する．ウェブを活用して授業の情報や資料を見られるようにする．Moodleを出席状況と採点結果の通知に使う．
教科書	『アルゴリズムとデータ構造』，平田富夫，森北出版，2016．
参考書	『データ構造とアルゴリズム』，A. V. エイホ，J. E. ホップクロフト，J. D. ウルマン，培風館，1987．『アルゴリズムイントロダクション』，T. コルメン，C. ライザーソン，R. リベスト，C. シュタイン，近代科学社，2013．『セジウィック：アルゴリズムC』，R. セジウィック，近代科学社，2018，2021．
オフィスアワー	水曜日7〜8時限 (14:40-16:10)，工学部5号館(情報工学棟)5階山田教員室
受講要件	基本的なC言語プログラムの読み書きができること．
予め履修が望ましい科目	計算機言語 I・II，初級プログラミング演習，中級プログラミング演習，離散数学，数理論理学
発展科目	情報工学実験
その他	授業のホームページ https://www.cs.info.mie-u.ac.jp/~toshi/lectures/algorithm/

授業計画

MoodleのコースURL	https://moodle.mie-u.ac.jp/moodle35/course/view.php?id=3791

キーワード	アルゴリズム，データ構造，計算量
Key Word(s)	algorithms, data structures, computational complexity
学修内容	●第１回　基礎 1 　アルゴリズムとは，アルゴリズムの表現，アルゴリズムの効率　教科書：1.1, 1.3 ●第２回　基礎 2 　計算量，データ構造とは　教科書：1.2, 2章冒頭 ●第３回　列と集合 1 　列，連結リスト　教科書：2.1 ●第４回　列と集合 2 　スタック，キュー，集合と写像　教科書：2.2, 2.3，(配布資料を利用) ●第５回　列と集合 3 　辞書，ハッシュ表，順位付きキュー　教科書：4.2, 4.5, 2.4 ●第６回　2分木 1 　木，ヒープ　教科書：1.4, 2.4 ●第７回　2分木 2 　オーダーの比較，2分探索，2分探索木　教科書：1.2, 4.1, 4.2 ●第８回　2分木 3 　平衡木，2-3-4 木　教科書：4.3 (参考図書を併用) ●第９回　2分木 4 　2色木，2分木の走査，2分木の回転　教科書：4.3 (参考図書を併用), 4章の演習問題 ●第10回　整列 1 　バケットソートと基数ソート，単純選択ソート，ヒープソート　教科書：3.1, 3.2, 3.5 ●第11回　整列 2 　単純挿入ソート，単純交換ソート(バブルソート) 　教科書：3.2 ●第12回　整列 3 　マージソート，クイックソート　教科書：3.3, 3.4 ●第13回　グラフ 1 　隣接行列と隣接リスト　教科書：7.1 ●第14回　グラフ 2 　深さ優先探索　教科書：7.2 ●第15回　グラフ 3 　幅優先探索　教科書：7.2 ●第16回　定期試験
事前・事後学修の内容	授業前に学習事項を確認し，教科書や配布資料を読んで疑問点を整理しておく．授業で提供される確認問題や演習問題を解き，理解度を確認する．復習には，授業中に解けなかった確認問題や教科書の演習問題を解き，解答や解説を参考にするとよい．
事前・事後学修の内容	事前学修の時間:120分/回　　　事後学修の時間:120分/回