Studiewijzer module ALGODS

© Harry Broeders.

Inleiding

In steeds meer elektrotechnische producten en systemen wordt programmatuur gebruikt. Het is zeker dat een beginnend elektrotechnisch ingenieur hiermee te maken krijgt. In de onderwijsdelen GESPRG en MICPRG heb je leren programmeren in de programmeertaal C met behulp van de functionele-decompositie-ontwerpmethode (structured programming and structured design). In het onderwijsdeel OGOPRG heb je de basisaspecten van object georiënteerd programmeren (OOP) en modelleren geleerd aan de hand van de programmeertaal C++ en de modelleertaal UML. In dit vak wordt dieper op deze talen ingegaan. In het basisdeel van de studie heb je datastructuren zoals array en struct leren gebruiken. Deze datastructuren worden statisch genoemd omdat hun grootte tijdens het compileren wordt bepaald en vast is. In de praktijk heb je al snel behoefte aan zogenaamde dynamische datastructuren waarvan de grootte tijdens het uitvoeren van het programma kan veranderen. Enkele van deze datastructuren zoals string en vector hebben we al bij OGOPRG leren kennen. Tijdens dit vak zal je kennis maken met zowel de implementatie als het gebruik van de klassieke dynamische datastructuren. Je zult leren hoe het met behulp van templates mogelijk is algoritmen zoals zoeken en sorteren generiek te definiëren. Een generiek algoritme is een algoritme dat onafhankelijk is van de gebruikte datastructuur. In de C++ ISO/ANSI standaard is een verzameling generieke algoritmen en datastructuren opgenomen die in dit vak worden behandeld.

Globale leerdoelen

De beginnende elektrotechnische ingenieur die de module ALGODS heeft gevolgd is in staat om professionele software te ontwikkelen waarin dynamische datastructuren worden gebruikt.

Als je deze module met een voldoende hebt afgesloten:

• weet je hoe in C++ onverwachte omstandigheden en fouten op een nette manier afgehandeld kunnen worden door het gebruik van exceptions.
• weet je hoe je software exception save kunt maken.
• ben je bekend met het begrip namespace en weet je hoe namespaces gebruikt kunnen worden om meerdere class libraries te combineren.
• snap je het nut van dynamische datastructuren (in plaats van statische datastructuren).
• snap je dat niet alleen code maar ook data recursief gedefinieerd kan worden.
• ken je het begrip "orde van een algoritme" en de big-O notatie.
• ken je de meest gebruikte datastructuren.
• kun je gebruik maken van als ADT's gedefinieerde datastructuren.
• kun je met behulp van templates eenvoudige datastructuren implementeren.
• heb je een overzicht van de in de ISO/ANSI standaard C++ opgenomen containers, algoritmen en iteratoren.
• kun je de in de ISO/ANSI standaard C++ opgenomen eenvoudige containers, algoritmen en iteratoren gebruiken.
• ben je bekend met C++ lambda functies en weet je hoe je die kunt combineren met standaard C++ algoritmen.
• kun je software die gebruik maakt van dynamische datastructuren ontwikkelen met be-hulp van de UML notatie.
• ben je bekent met enkele toepassingen van standaard datastructuren.
• kun je zelf standaard datastructuren toepassen in een willekeurige toepassing.

Literatuur

Broeders, Presentaties en voorbeeldprogramma's. Broeders, Dictaat Object Georiënteerd Programmeren in C++ (OGOPRG). Broeders, Dictaat Algoritmen en Datastructuren (ALGODS).
Bruce Eckel, Thinking in C++ 2nd Edition, Volume 1, ISBN 0139798099. Bruce Eckel and Chuck Allison, Thinking in C++ 2nd Edition, Volume 2, ISBN 0131225529. Deze boeken zijn ook gratis te downloaden van: http://mindview.net/Books/TICPP/ThinkingInCPP2e.html.
Warmer & Kleppe, Praktisch UML, 5de editie ISBN 9789043020558.

Toetsing en beoordeling.

Er worden voor deze module twee resultaten vastgesteld waarbij het eerste resultaat (beoordeling practische eindopdracht) een cijfer (1..10) is en het tweede resultaat (practicum) een O(nvoldoende) of V(oldoende) is.

Je kunt naar keuze alleen werken of in tweetallen. Als je ervoor kiest om samen te werken met een partner kies dan wel een partner van ongeveer hetzelfde niveau.

Het practicum wordt beoordeeld met Onvoldoende of Voldoende. Alle opdrachten worden afzonderlijk beoordeeld met een voldoende of onvoldoende aan de hand van:

• een demonstratie om de juiste werking aan te tonen.
• een inhoudelijk gesprek over opzet en uitvoering van de implementatie. Tijdens dit gesprek zal de docent enkele vragen stellen over de manier van aanpak en/of de werking van het programma. Als je deze vragen (over je eigen programma) niet kunt beantwoorden dan krijg je onvoldoende! Als bij jou een opdracht met onvoldoende wordt beoordeeld krijg je 1 keer de kans een vervangende opdracht te maken.

Om het practicum met een voldoende af te sluiten moeten alle opdrachten voldoende zijn.

Weekplanning theorie.

¹ Het in week 5 behandelde spelletjesprogramma Boter, Kaas en Eieren staat beschreven in hoofdstuk 8.7 en 11.2 van het boek Data Structures and Problem Solving Using C++, 2/E van Mark Allen Weiss, ISBN: 978-0-201-61250-9.

² De in week 6 behandelde kortste pad algoritmen spelletjes staan beschreven in hoofdstuk 15 van het bovenstaande boek.

Weekplanning practicum.

De practicumopgaven worden in groepjes van 2 studenten uitgevoerd. Het is de bedoeling dat je minimaal 4 uur/week aan dit practicum besteedt. Als je bij het werken aan het practicum tegen problemen aanloopt waardoor je niet verder kunt wacht dan niet tot de volgende les maar stuur een mailtje naar J.Z.M.Broeders@hhs.nl.