Algorithmen und Datenstrukturen

11B0008

Bachelor

Deutsch

5.0

Winter- und Sommersemester

1 Semester

Für nahezu alle Teilgebiete und alle Anwendungsbereiche der Informatik ist eine gründliche Kenntnis g?ngiger Algorithmen und Datenstrukturen und deren Zusammenspiel sowie  der F?higkeit des Umgangs mit denselben von gro?er Wichtigkeit.

1. Einführung & Algorithmusbegriff

2. Algorithmenanalyse: Effizienz und Komplexit?t

3. Suchen und Sortieren

4. Elementare Datenstrukturen (u.a. Listen, Mengen, B?ume, Hashing)

5. Methoden des Algorithmenentwurfs  

6. Ausgew?hlte Algorithmen auf Graphen 

Der Arbeitsaufwand für das Modul umfasst insgesamt 150 Stunden (siehe auch "ECTS-Leistungspunkte und Benotung").

• Klausur oder
• Antwort-Wahl-Verfahren-Klausur oder
• Klausur und Antwort-Wahl-Verfahren-Klausur

• experimentelle Arbeit oder
• Arbeitsprobe (praktisch)

Benotete Prüfungsleistung:

• Klausur: siehe jeweils gültige Studienordnung
• Antwort-Wahl-Verfahren-Klausur: siehe jeweils gültige Studienordnung
• Klausur und Antwort-Wahl-Verfahren-Klausur: siehe jeweils gültige Studienordnung

Unbenotete Prüfungsleistung:

• experimentelle Arbeit: Experiment: insgesamt ca. 3 Versuche
• Arbeitsprobe (praktisch): ca. 3 Arbeiten 

Studierende sollten grundlegende Programmierkenntnisse aus dem ersten Semester sicher beherrschen, insbesondere Variablen, Kontrollstrukturen, Funktionen und einfache Datenstrukturen wie Arrays. Ebenso wichtig ist ein Basisverst?ndnis für mathematische Konzepte wie Mengen, einfache Logik, Summen und Wachstumsraten, da diese für die Analyse von Algorithmen ben?tigt werden. Hilfreich sind au?erdem erste Erfahrungen mit dem systematischen L?sen von Problemen und dem strukturierten Entwickeln kleiner Programme. Eine gewisse Vertrautheit mit dem Umgang von Entwicklungsumgebungen sowie die Bereitschaft, abstrakt und analytisch zu denken, unterstützen den erfolgreichen Einstieg in das Modul.

Studierende erhalten einen umfassenden ?berblick über die Grundlagen von Algorithmen und Datenstrukturen. Dies umfasst das Verst?ndnis des Algorithmusbegriffs selbst, die Bedeutung von Effizienz und Komplexit?t in der Algorithmenanalyse, einen ?berblick über elementare Datenstrukturen wie Listen, Mengen, B?ume und Hash-Tabellen. Studierende kennen wichtige Algorithmen und Datenstrukturen sowie Techniken zur Analyse ihrer Komplexit?t. Sie k?nnen Algorithmen hinsichtlich ihrer Qualit?t unterscheiden und sie k?nnen geeignete Algorithmen und Datenstrukturen zur L?sung von einfachen Anwendungsf?llen ausw?hlen, erkl?ren und im Anwendungskontext implementieren.

In diesem Bereich fokussieren sich die Studierenden auf das tiefe Verst?ndnis der Eigenschaften, der Analyse und der Anwendung von Algorithmen und Datenstrukturen sowie wie deren Zusammenwirken. Sie lernen, wie Algorithmen für das Suchen und Sortieren funktionieren, und setzen sich mit den Methoden des Algorithmenentwurfs sowie mit ausgew?hlten Algorithmen auf Graphen auseinander.

Studierende reflektieren und bewerten situationsbezogen die erkenntnistheoretische Validit?t fachlicher Aussagen im Bereich der Algorithmen und Datenstrukturen. Sie sind in der Lage, diese Kenntnisse im Kontext realer und komplexer Problemstellungen anzuwenden, kritisch zu hinterfragen und gegeneinander abzuw?gen. Durch dieses tiefgreifende Verst?ndnis k?nnen sie innovative L?sungsans?tze entwickeln, die auf plausiblen fachlichen ?berlegungen beruhen und somit zur L?sung praktischer und theoretischer Probleme in der Informatik und angrenzenden Disziplinen beitragen.

Die praktische Anwendung des erworbenen Wissens steht im Vordergrund. Studierende sollen in der Lage sein, Algorithmen und Datenstrukturen zur L?sung realer Probleme einzusetzen. Dies beinhaltet die F?higkeit, geeignete Datenstrukturen für spezifische Anwendungen auszuw?hlen und Algorithmen entsprechend zu entwerfen und zu implementieren.

Ein weiteres Ziel ist die Entwicklung von Kommunikations- und Kooperationsf?higkeiten. Die Studierenden lernen, ihre Ideen und L?sungsans?tze effektiv innerhalb des Teams zu kommunizieren. Sie arbeiten zusammen, um komplexe Probleme zu l?sen und voneinander zu lernen.

Die Studierenden erlangen ein Bewusstsein für die ethischen und gesellschaftlichen Auswirkungen der Informatik. Sie reflektieren über die Verantwortung, die mit der Entwicklung und Anwendung von Algorithmen verbunden ist, insbesondere in Bezug auf Datenschutz, Fairness und Transparenz.

• Morisse, Karsten

• Morisse, Karsten
• Thiesing, Frank
• Timmer, Gerald
• Eikerling, Heinz-Josef