Análisis y Diseño de Algoritmos 2021-2

Profesores

  • Carlos Ramírez (carlosalbertoramirez *at* javerianacali.edu.co)

  • Camilo Rocha (camilo.rocha *at* javerianacali.edu.co)

Horario

  • Martes (Zoom) 09:00 - 11:00

  • Jueves (Palmas 3.2) 09:00 - 11:00

Atención a estudiantes

  • Jueves 11am a 12m (Camilo, oficina)

Monitor

  • Juan David Rengifo (juanrengifo912 *at* javerianacali.edu.co)

Programa del curso

Enlaces

Exámenes

Proyecto

Fujiko Mine (UVa 13255) : enunciado original | arena | casos de prueba

Entrega 0 (10%)

Esta entrega consta de un documento que describe la naturaleza de la solución del problema. En este documento se debe reflejar qué tanto entiende del problema, cuál es su estrategia de solución y la cantidad de trabajo que ha hecho para el proyecto. En esta entrega no es necesario tener una solución del problema pero sí tener claro cómo se puede resolver.

El documento para esta entrega no tendrá más de 3 páginas y, como mínimo, deberá contener la siguiente información:

    • Especificación del problema (entrada y salida)

    • Algoritmos y estructuras de datos que usará su solución (cada decisión debe ser justificada)

    • Estrategia de solución

    • Análisis (alto nivel) de complejidad temporal y espacial de su solución

    • De ser necesario, citas bibliográficas del material consultado y que será usado en la solución del proyecto

Recuerde que el proyecto es individual.

Entrega 1 (20%)

Esta entrega consta de un único archivo fuente en el lenguaje de programación Python que debe ser aceptado en la arena como correcto en la arena disponible para el proyecto.

El contenido del archivo debe contar con:

    • Un encabezado que declare de forma unívoca la autoría del código: (i) nombre del autor (estudiante quien entrega el proyecto), (ii) su código de estudiante y (iii) la frase de compromiso del código de honor del curso.

    • Documentación de cada una de las funciones usando el estándar de Python.

Cualquier archivo entregado sin seguir los lineamientos anteriores será ignorado para efecto de la calificación del proyecto.

Entrega 2 (70%)

Esta entrega consta de dos partes: (i) solución de casos de prueba y (ii) sustentación.

Los casos de prueba están clasificados como fáciles (PR-B), medios (PR-C) y difíciles (PR-D). Para obtener una puntación perfecta en esta entrega es indispensable que una solución resuelva correctamente todos los casos de prueba disponibles en la arena para PR-B, PR-C y PR-D. Para que una solución sea considerada para puntuar es necesario que el archivo cumpla con las condiciones de la Entrega 1. Tenga en cuenta también que los casos de prueba deben ser resueltos por la misma solución, es decir, no es posible usar dos soluciones distintas para los casos de prueba.

Adicionalmente, para esta entrega se evaluarán durante la sustentación los siguientes requisitos no funcionales:

    • Diseño y uso clases para abstraer elementos de la solución

    • Nombres de variables, funciones/metodos, etc. en inglés

    • Elegancia del código

La sustentación de cada proyecto tomará alrededor de 10 minutos y para ello se abirará una lista de turnos. Para la sustentación es importante estar en capacidad de explicar la estrategia de solución, explicar los algoritmos utilizados (de memoria), describir las estructuras de datos utilizadas, y complejidades temporal y espacial de la solución. Una sustentación insatisfactoria del proyecto puede anular cualquier puntación otrogable por resolver satisfactoriamente casos de prueba.

A continuación se discrimina la puntuación para esta entrega:

PR-B: 5 (x segundos)

PR-C: 10 (x segundos)

PR-D: 20 (x segundos)

PR-E: +10 (x segundos)

PR-E corresponde a casos de prueba muy díficiles (en inglés evil) y su solución correcta en la arena otorga un bono de 10 puntos.

La sustentación es un factor entre 0 y 1 que pondera la puntuación enumerada anteriormente: entre mejor sea la sustentación, mayor será este factor.

Notas de clase

Tareas

Sesiones

  1. Bienvenida (07/27) [grabación]

  2. Análisis asintótico; dividir y conquistar (07/29) [grabación]

    • Definición y ejemplos de O

    • Teselación de un tablero de ajedrez generalizado

  3. Análisis asintótico (08/03) [grabación]

    • Propiedades de O

    • El Teorema Maestro

  4. Dividir y conquistar (08/05) [grabación]

  5. Dividir y conquistar (08/10) [grabación, notas]

    • Búsqueda binaria y bisección

    • UVa 12609 - Sequential Thinking [código]

  6. Programación dinámica (08/12) [grabación]

    • Introducción a la programación dinámica [notas]

      1. Memorización vs tabulación

      2. Cálculo eficiente de la función de Fibonacci [código]

  7. Programación dinámica (08/17) [grabación]

    • Secuencia común más larga (en inglés, longest common subsequence) [notas]

    • Tabulación y memorización [código]

  8. Programación dinámica (08/19) [grabación]

    • El problema del morral (en inglés, Knapsack) [notas]

    • Tabulación y memorización [código]

  9. Programación dinámica (08/24) [grabación]

    • El agente viajero (en inglés, TSP)

  10. Programación dinámica (08/26) [grabación]

    • El agente viajero

  11. Repaso (08/31) [grabación]

  12. Parcial 1 (09/02) [grabación, enunciado]

  13. Algoritmos voraces (09/07) [grabación, notas]

    • Agendamiento de actividades

    • Cubrimiento de intervalos

  14. Algoritmos voraces (09/09) [grabación, notas]

    • Agendamiento de actividades: demostraciones de optimalidad y corrección del algoritmo voraz

    • UVa 11729 - Commando War: estrategia de solución

  15. Algoritmos voraces (09/14) [grabación, notas]

    • Árboles de cubrimiento mínimo: optimalidad local (MST)

  16. Algoritmos voraces (09/16) [grabación, notas]

    • Algoritmos de Kruskal y Prim

    • Implementación de conjuntos disyuntos (en inglés, union-find data structure) [código]

  17. Reintento (09/21) [grabación, notas]

    • El problema de las n reinas [código]

  18. Reintento (09/23) [grabación, notas]

    • Generación de permutaciones [código]

  19. Reintento (09/28) [grabación, notas]

  20. Aplazada (09/30)

  21. Reintento (10/05) [grabación]

  22. Parcial 2 (10/07) [asíncrono, enunciado]

  23. Teoría de números computacional (10/12) [grabación]

    • El algoritmo de la división y la Criba de Eratóstenes [notas, código]

  24. Teoría de números computacional (10/14) [grabación]

  25. Semana diagonal (10/19)

  26. Semana diagonal (10/21)

  27. Teoría de números computacional (10/26) [grabación]

    • Funciones multiplicativas [notas]

  28. Clases de problemas (10/28) [grabación]

    • Problemas de decisión [notas]

  29. Clases de problemas (11/02) [grabación]

    • Problemas P: acceptación vs decisión [notas]

  30. Clases de problemas (11/04) [grabación]

  31. NP-Completitud (11/09) [grabación, notas]

    • Circuit-Sat es NP-Completo

  32. NP-Completitud (11/11) [grabación, notas]

    • Clique es NP-Completo

    • Vertex-Cover es NP-Completo