Programming 1 - NMIN101

• Title: Programování 1
• Guaranteed by: Department of Software and Computer Science Education (32-KSVI)
• Faculty: Faculty of Mathematics and Physics
• Actual: from 2019
• Semester: winter
• E-Credits: 5
• Hours per week, examination: winter s.:2/2, C [HT]
• Capacity: unlimited
• Min. number of students: unlimited
• 4EU+: no
• Virtual mobility / capacity: no
• State of the course: not taught
• Language: Czech
• Teaching methods: full-time
• Teaching methods: full-time
• Guarantor: doc. RNDr. Pavel Töpfer, CSc.; RNDr. Martin Pergel, Ph.D.
• Class: M Bc. FM; M Bc. FM > Povinné; M Bc. FM > 1. ročník; M Bc. MMIB; M Bc. MMIB > Povinné; M Bc. MMIB > 1. ročník; M Bc. MMIT; M Bc. MMIT > Povinné; M Bc. OM; M Bc. OM > Povinné; M Bc. OM > 1. ročník
• Classification: Informatics > Programming
• Incompatibility : NPRG030, NPRX030
• Interchangeability : NMIN111, NPRG030, NPRX030
• Is co-requisite for: NMIN161
• Is incompatible with: NMUE022, NPRX030, NPRG030
• Is pre-requisite for: NMIN102
• Is interchangeable with: NPRM044

Annotation

English

A basic course of programming for students of mathematics. Beside programming in Pascal on personal computer it covers the main problems of algorithm and program design.

Last update: G_M (24.04.2012)

Czech

Seminář pro 1. ročník bakalářského studia matematiky. Obsahem kursu jsou základy programování v jazyce Python.

Last update: Töpfer Pavel, doc. RNDr., CSc. (18.01.2018)

Course completion requirements

English

Students will receive a credit for this course by successfully completing the following requirements:

• Active participation in the practice sessions in the computer lab. Generally this means that students must complete the assigned programming exercises, either during the lab session or later on at home.

• Completion of a semester programming project by the deadline fixed by the instructor.

• Passing a written test at the end of the semester.

Due to the nature of the first two requirements, a failed attempt cannot be repeated as is possible for exams. The instructor may establish conditions whereby a student can make up for missing homework assignments or resubmit their semester project after improving deficiencies that were found the first time around.

A student has three chances to pass the written test, normally by the end of the winter exam period. The instructor may choose to allow a student to make one or more of these attempts during the following summer semester.

Last update: Töpfer Pavel, doc. RNDr., CSc. (11.10.2017)

Czech

Předmět je zakončen zápočtem. K získání zápočtu se požaduje:

• aktivní účast na cvičení spočívající obvykle v řešení úkolů (programů) v termínech stanovených cvičícím (ať už na cvičení nebo doma),

• vypracování zápočtového programu a jeho odevzdání do termínu stanoveného cvičícím,

• úspěšné absolvování zápočtového testu.

Povaha prvních dvou požadavků neumožňuje vypsat opravné termíny. Vyučující může stanovit podmínky, za nichž student může nahradit chybějící domácí úkoly nebo opakovaně odevzdat zápočtový program po odstranění nalezených závad.

Na složení zápočtového testu má student tři pokusy do konce zkouškového období zimního semestru (jeden řádný a dva opravné termíny). Vyučující může studentům povolit vykonat opravný termín i dodatečně během letního semestru.

Last update: Töpfer Pavel, doc. RNDr., CSc. (11.10.2017)

Literature

English

P.Töpfer: Algoritmy a programovací techniky, Prometheus Praha 1995, 2. vyd. 2007

P.Satrapa: Pascal pro zelenáče, Neocortex Praha 1994

N.Wirth: Algorithms + Data Structures = Programs , Prentice Hall Englewood Cliffsů; New Jersey 1975

slovenský překlad N. Wirth: Algoritmy a štruktúry údajov, Alfa, Bratislava 1989

Last update: Holan Tomáš, RNDr., Ph.D. (29.10.2019)

Czech

• P.Töpfer: Algoritmy a programovací techniky, Prometheus Praha 1995, 2. vyd. 2007

• P.Satrapa: Pascal pro zelenáče, Neocortex Praha 1994

• N.Wirth: Algorithms + Data Structures = Programs , Prentice Hall Englewood Cliffsů; New Jersey 1975

• slovenský překlad N. Wirth: Algoritmy a štruktúry údajov, Alfa, Bratislava 1989

Last update: Töpfer Pavel, doc. RNDr., CSc. (30.09.2017)

Syllabus

English

1. Typical programming language elements and mechanisms, as exemplified in the Turbo Pascal language

• variables, constants, types, variable initializers

• primitive and compound data types (numbers, characters, booleans, enumerated types, arrays, lists, strings of symbols)

• simple and compound statements (assignment, if, while, repeat, for, case, with)

• text files (including formatted output)

• procedures and functions (local identifiers, parameter passing mechanisms, recursion)

• the goto statement

• basic compiler directives (memory limits, run-time checks)

• unit CRT

2. Basic algorithms, data structures and programming techniques

• algorithm, correctness, input/output data

• basic notions of algorithmic efficiency

• divisibility, Euclid's algorithm

• primality testing, the sieve of Eratosthenes

• Horner's rule

• dividing an integer into digits, positional notation for numbers

• array search algorithms (sequential, binary, sentinel)

• sorting data in an array (internal sorting)

• basic matrix operations

• implementing stacks and queues using an array

• higher-precision arithmetic ("long numbers")

• recursion, backtracking, divide and conquer

• depth-first search and breadth-first search

• the minimax algorithm

• factor sets

3. Creating programs
Working with an IDE (integrated development environment), creating and debugging programs - practically demonstrated using the Turbo Pascal or Free Pascal IDE (editor, compiler, debugging tools - tracing, examining variable values etc.)

Last update: Töpfer Pavel, doc. RNDr., CSc. (11.10.2017)

Czech

Základy programovacího jazyka Python

• Python jako kalkulačka

• celá čísla

• floaty a problémy s přesností

• operátory a jejich priority

• přiřazení

• základní podmínky a cykly (while)

• struktura programu: komentáře, odsazování

• triviální input() a print()

• ladění programu, používání vývojového prostředí (IDLE/PyCharm)

• for cykly, range()

• break, continue

• seznamy používané jako pole

• přiřazení seznamu přiřazuje pouze odkaz

• definice a volání funkcí

• nepovinné parametry

• abstrakce a modularita programů

• lokální identifikátory a jejich viditelnost

• princip rekurze

• předávání funkcí jiným funkcím

• seznamy a operace s nimi

• fronta a zásobník

• iterování přes seznam

• řezy

• list comprehension

• stringy

• používání knihoven, import

• kreslení grafů pomocí matplotlib

• podrobněji o typovém systému

• tuples

• slovníky a operace s nimi

• výjimky a jejich odchytávání

• třídy a objekty

• popis reality pomocí objektů

• odvozování typů, dědičnost

• práce se soubory

• standardní knihovna

Základní algoritmy

• časová složitost

• rozklad čísla na číslice

• Euklidův algoritmus

• prvočísla dělením do odmocniny

• faktorizace

• vyhodnocení polynomu (Hornerovo schéma)

• k-tý nejmenší prvek v čase k*n

• Eratosthenovo síto

• násobení matic

• Gaussova eliminace

• elementární třídicí algoritmy

• binární vyhledávání

• hledání kořenů funkcí: půlení intervalu, lineární interpolace

• slévání setříděných posloupností

• práce se stromy

Last update: Töpfer Pavel, doc. RNDr., CSc. (18.01.2018)