Celem przedmiotu jest wykształcenie umiejętności oceny efektywności algorytmu oraz projektowania efektywnych rozwiązań jeszcze przed fazą implementacji algorytmu. Student zostanie wyposażony w wiedzę na temat: metod wyznaczania/szacowania kosztów obliczeniowych rozwiązań algorytmicznych, metod projektowania efektywnych rozwiązań algorytmicznych, metod projektowania efektywnych struktur danych, problemów trudnych obliczeniowo. Student wykształci umiejętności: projektowania efektywnych obliczeniowo algorytmów i struktur danych, oceny efektywności zastosowanych rozwiązań, identyfikacji problemów trudnych obliczeniowo i stosowania rozwiązań przybliżonych dla tych problemów. Celem przedmiotu jest również wykształcenie umiejętności skutecznego komunikowania się w zakresie problemów inżynierskich i naukowych z przedstawicielami innych dziedzin.

Wykład:

1. Podstawowe pojęcia (poprawność algorytmu. złożoność obliczeniowa algorytmu).
2. Rekurencja jako technika kodowania algorytmów.
3. Techniki projektowania algorytmów:"dziel i zwyciężaj",zachłanna, programowania dynamiczne.
4. Implementacja kolejki priorytetowe (w postaci kopca).
5. Implementacje struktury słownika (drzewa i tablice haszujące).
6. Algorytmy grafowe i struktury danych reprezentujące grafy.
7. Klasy złożoności obliczeniowej (P, NP, NPC, NP-hard), przykłady problemów trudnych obliczeniowo.
8. Algorytmy z powrotami.
9. Algorytmy przybliżone i heurystyczne.
10. Inne zagadnienia (algorytmy przetwarzania tekstu, geometria obliczeniowa).

Ćwiczenia:
1. Obliczanie złożoności czasowej programów iteracyjnych, określanie rzędu złożoności, znajdywanie efektywnych rozwiązań podstawowych problemów obliczeniowych.
2. Ćwiczenia dotyczącej algorytmów rekurencyjnych i "dziel i zwyciężaj": projektowanie algorytmów i obliczanie złożoności.
3. Rozwiązywanie problemów obliczeniowych z zastosowaniem techniki zachłannej i programowania dynamicznego.
4. Ćwiczenia dotyczące działania wydajnych struktur danych (kopców, drzew i tablic haszujących).
5. Rozwiązywanie problemów grafowych.
6. Ćwiczenie związane z techniką powrotów.
7. Ćwiczenie umiejętności rozpoznawania problemów trudnych-obliczeniowo i stosowania w ich przypadku rozwiązań przybliżonych/heurystycznych.

Pracownia specjalistyczna:
1. Podstawowe problemy obliczeniowe, optymalizacja algorytmów (porównanie, projektowanie, implementacja) pod względem złożoności czasowej.
2. Rozwiązanie problemów obliczeniowych z zakresu rekurencji/"dziel i zwyciężaj".
3. Projektowanie i implementacja wydajnych algorytmów (technika programowania dynamicznego i zachłanna) do rozwiązywania problemów optymalizacji kombinatorycznej.
4. Implementacja drzewiastej struktury słownika.
5. Rozwiązywanie problemów grafowych.

ćwiczenia przedmiotowe,   programowanie z użyciem komputera,   metoda przypadków,   wykład problemowy,   wykład informacyjny,  

Wykład - egzamin pisemny.
Ćwiczenia - dwa kolokwia.
Pracownia specjalistyczna - ocena cząstkowych zadań problemowych.

1. T. H. Cormen, C. E. Leiserson, R. L. Rivest, Wprowadzenie do algorytmów, WNT, Warszawa, 2004
2. R. Neapolitan, K. Namipour, Podstawy algorytmów z przykładami w C++, Helion, Warszawa, 2006.
3. A. V. Aho, J. E. Hopcroft, J. D. Ullman, Projektowanie i analiza algorytmów komputerowych, PWN, Warszawa, 2007
4. Algorytmy i struktury danych : ćwiczenia. Cz.1, Analiza i techniki projektowania algorytmów, Białystok : Oficyna Wydawnicza Politechniki Białostockiej, 2020.

1. L. Banachowski, K. Diks, W. Rytter. Algorytmy i struktury danych, WNT, Warszawa 2006.
2. A. Drozdek, D. L. Simon. Struktury danych w jezyku C, WNT, Warszawa 2003.
3. N. Wirth. Algorytmy + struktury danych = programy, WNT, Warszawa 2004.
4. J. Paul Mueller, L. Massaron, Algorytmy dla bystrzaków, Gliwice : Helion, 2020.