Алгоритмизация и программирование (углубленный курс)

Бакалавриат 2026/2027

Статус: Курс обязательный (Информатика и вычислительная техника)

Кто читает: Департамент компьютерной инженерии

Где читается: Московский институт электроники и математики им. А.Н. Тихонова

Когда читается: 1-й курс, 1-4 модуль

Охват аудитории: для своего кампуса

Преподаватели: Американов Александр Александрович, Зунин Владимир Викторович, Миколаенко Вадим Витальевич, Неклюдов Алексей Алексеевич, Романов Александр Юрьевич, Степанянц Виталий Гургенович

Язык: русский

Кредиты: 8

Контактные часы: 190

Дополнительные материалы в LMS Задать вопрос

Аннотация

Дисциплина входит в Базовый профессиональный модуль (Major баз.) и осваивается на 1 курсе в модулях 1–4, являясь опорной профильной дисциплиной программы уровня ТОП ИТ «ПРО». Её цель — формирование и развитие компетенций ППК-Р1 «Способен разрабатывать и отлаживать программный код» и ППК-Р3 «Способен выполнять интеграцию программных модулей и компонентов и проверять работоспособность выпусков программного продукта», а также ОПК-1, ОПК-2. Содержание охватывает базовые алгоритмические конструкции языков C и C++, структуры данных, анализ вычислительной сложности, методы декомпозиции, отладку, тестирование и работу с системами контроля версий. Отличительной чертой уровня «ПРО» является объём практической подготовки: более половины аудиторной нагрузки приходится на семинары и практические занятия, то есть на непосредственную работу с кодом, с обязательным код-ревью и ведением репозитория. Планируемые результаты обучения заданы Компетентностно-ролевой моделью ОП ИВТ и включают знание принципов разработки и отладки кода, умение писать и отлаживать программные модули, владение средствами отладки и Git. Индустриальные партнёры предоставляют банк индустриальных кейсов, ТЗ на курсовой проект и наставников, что соответствует требованию уровня «ПРО» о работе студентов с реальными задачами индустрии с первого курса. Профессиональным результатом освоения является работоспособный программный продукт (модуль, сервис или приложение). Постреквизитами дисциплины выступают «Объектно-ориентированное программирование», «Базы данных» и «Компьютерная графика», что формирует сквозную линию инженерной подготовки разработчика.

Цель освоения дисциплины

Сформировать систематизированные знания и практические навыки разработки алгоритмов и программ на C/C++ для решения инженерных и прикладных задач
Освоить способы формализации задач и записи алгоритмов
Изучить алгоритмические конструкции и методы обработки массивов, матриц и строк
Сформировать навыки разработки программ на C и C++ без объектно-ориентированного проектирования
Освоить указатели, функции и динамическое распределение памяти
Получить навыки применения структур данных и базовых алгоритмов
Освоить отладку, Git, CMake и Doxygen
Изучить оценку временной и пространственной сложности
Отработать сортировки и поиск в прикладных задачах
Освоить модульную декомпозицию, обработку ошибок и тестирование
Сформировать практику работы с файлами и структурами записей
Освоить основы применения ИИ-инструментов для генерации и верификации кода
Сформировать навыки участия в конкурсном отборе и выполнения индустриальных кейсов, предоставляемых партнtрами, включая анализ ТЗ, подготовку заявки/портфолио, презентацию решения, командную разработку, код-ревью и защиту результата. Для студентов, не отобранных на кейс, – сформировать те же навыки через выполнение учебного проекта по тематике дисциплины.

Планируемые результаты обучения

Формулировать свойства алгоритма, базовые конструкции и способы записи
Составлять постановку задачи, псевдокод и блок-схему
Составлять нормальные, граничные и ошибочные тесты
Реализовывать цикл постановки, кодирования и испытаний на учебной задаче
Объяснять назначение IDE, компилятора, отладчика, CMake и Git.
Отлаживать программу в GDB и вести учебный репозиторий.
Описывать сборку в CMake и писать модульные тесты.
Использовать Git, CMake и тесты при сдаче работ.
Описывать хранение массивов и матриц и формулу построчного размещения
Объяснять представление C-строки и назначение функций <string.h>
Реализовывать поиск, преобразования массивов и операции над матрицами
Использовать библиотеку проверяемого ввода и функции обработки массивов, матриц и строк
Перечислять этапы трансляции, типы, операторы выбора и циклы языка C
Использовать форматный ввод-вывод и проверять результат чтения
Реализовывать программы на C с ветвлением и циклом
Формулировать правила объявления функций, рекурсии, указателей, стека и кучи
Передавать данные через параметры и указатели
Выделять и освобождать память и выявлять типовые ошибки владения
Реализовывать модульную программу с функциями, указателями и динамическими массивами
Сравнивать простые и эффективные сортировки по устойчивости и требованиям к памяти
Объяснять линейный и бинарный поиск и нотации сложности
Реализовывать сортировку и поиск отдельными функциями и рассчитывать число операций
Использовать собственные сортировки и поиск в лабораторной и контрольной работах
Объяснять потоки, ссылки, пространства имен, перегрузку функций и параметры по умолчанию
Использовать std::vector и std::string в процедурной программе
Реализовывать процедурную декомпозицию средствами C++ без классов
Описывать работу с текстовыми и бинарными файлами и модульную сборку
Читать записи из файла, выявлять повреждённые строки и формировать отчет
Разрабатывать README, описание программы, методику испытаний и комментарии к модулям с использованием систем автодокументирования
Различать списки, стек, очередь, BST, кучу и хэш-таблицы
Сравнивать представления графов и основные графовые алгоритмы
Реализовывать операции списка, дерева, таблицы и обход графа
Использовать эти структуры на несвязных и вырожденных данных
Формулировать ограничения ИИ-ассистентов и связанные риски
Составлять запрос к ИИ-ассистенту и проверять полученный код
Использовать ИИ только как вспомогательное средство с обязательной верификацией
Формулировать состав технического задания и критерии защиты проекта
Проектировать декомпозицию проекта, проводить review и готовить демонстрацию
Разрабатывать CLI-проект с процедурной архитектурой, Git, CMake, тестами и документацией
Участвовать в конкурсном отборе на индустриальный кейс: анализировать описание кейса, готовить мотивационную заявку/портфолио, проходить собеседование/питч, обосновывать выбор инструментов C/C++, Git, CMake, отладки и тестирования
Выполнять индустриальный кейс или учебный проект в команде: декомпозировать задачу, распределять роли, вести репозиторий, проходить код-ревью, готовить тесты, документацию и демонстрацию по требованиям партнера (для кейса) либо по требованиям преподавателя (для проекта)
Оценивать результат кейса или проекта по критериям работоспособности, качества кода, тестов, документации и соответствия техническому заданию

Содержание учебной дисциплины

Введение в алгоритмизацию и формализацию задач
Инструменты разработки, тестирования и Git
Алгоритмы обработки массивов, матриц и строк
Базовые конструкции языка C
Функции, указатели и управление памятью в C
Алгоритмы сортировки, поиска и оценка сложности
Основы программирования на C++
Файловый ввод/вывод, модульная декомпозиция и документирование кода
Структуры данных: списки, деревья, графы, связанные структуры
Применение ИИ-инструментов в программировании
Реализация проекта

Элементы контроля

Активность на лекциях 1
Активность на семинарах 1
Лабораторные работы 1
Контрольная работа 1
Экзамен 1
Активность на лекциях 2
Активность на семинарах 2
Лабораторные работы 2
Выполнение практических работ на основе методических указаний. Оценка выполнения индустриального кейса или учебного проекта учитывается в рамках лабораторных работ/проекта: прохождение конкурсного отбора (для траектории «Индустриальный кейс») либо утверждение темы проекта (для траектории «Учебный проект»); выполнение этапов; участие в код-ревью; наличие тестов; качество документации; промежуточная и итоговая демонстрация. Критерии оценивания едины для обеих траекторий; для траектории «Индустриальный кейс» дополнительно учитывается соответствие ТЗ партнёра и обратная связь наставника.
Контрольная работа 2
Экзамен 2

Промежуточная аттестация

2026/2027 2nd module
0.35 * Лабораторные работы 1 + 0.2 * Контрольная работа 1 + 0.2 * Экзамен 1 + 0.15 * Активность на семинарах 1 + 0.1 * Активность на лекциях 1
2026/2027 4th module
0.2 * Контрольная работа 2 + 0.35 * Лабораторные работы 2 + 0.15 * Активность на семинарах 2 + 0.1 * Активность на лекциях 2 + 0.2 * Экзамен 2

Список литературы

Авторы

Американов Александр Александрович
Зунин Владимир Викторович

Программа дисциплины