PTI06210 – Algorithmen und Datenstrukturen

Modul
Algorithmen und Datenstrukturen
Algorithms and Data Structures
Modulnummer
PTI06210
Version: 1
Fakultät
Physikalische Technik / Informatik
Niveau
Bachelor
Dauer
1 Semester
Turnus
Sommersemester
Modulverantwortliche/-r
Dozent/-in(nen)
Lehrsprache(n)

Deutsch
in "Algorithmen und Datenstrukturen"

ECTS-Credits

6.00 Credits

Workload

180 Stunden

Lehrveranstaltungen

5.00 SWS (3.00 SWS Vorlesung | 1.00 SWS Übung | 1.00 SWS Praktikum)

Selbststudienzeit

105.00 Stunden
45.00 Stunden Selbststudium - Algorithmen und Datenstrukturen
60.00 Stunden Vor-/Nachbereitung - Algorithmen und Datenstrukturen

Prüfungsvorleistung(en)

Testat
in "Algorithmen und Datenstrukturen"

Prüfungsleistung(en)

schriftliche Prüfungsleistung -
Modulprüfung | Prüfungsdauer: 120 min | Wichtung: 100%
in "Algorithmen und Datenstrukturen"

Medienform
Keine Angabe
Lehrinhalte/Gliederung
  • Algorithmen und Datenstrukturen:
    Algorithmen (iterativ, rekursiv) und Laufzeitabschätzungen
    Sortierverfahren (Bubble-, Selection-, Insertion-, Merge-, Quick-, Heapsort)
    Abstrakte Datentypen (Menge, Abbildung, Stack, Queue, Priority-Queue) und verschiedene Implementierungen dafür
    lineare Datenstrukturen: Folgen, Listen, Hash-Tabellen
    hierarchische Datenstrukturen: Bäume, binäre Suchbäume, 2-3-Bäume, AVL-Bäume, Heaps
    Graphalgorithmen (Zusammenhangskomponenten, Minimalgerüste, kürzeste Wege)
    Pattern-Matching-Algorithmen (Boyer-Moore-, Knuth-Morris-Pratt-Verfahren)
  • Kryptographische Verfahren:
    Symmetrische Verschlüsselung: klassische Verfahren, One-Time-Pad, AES, Schlüsselaustauschproblem
    Block- und Stromchiffren, Betriebsmodi für Blockchiffren
    Asymmetrische Verschlüsselung, Schlüsselerzeugung nach Diffie-Hellman, Verschlüsselung nach ElGamal, RSA
    Kryptographische Hashfunktionen
    Digitale Signaturen, Zertifikate
Qualifikationsziele

Die Studierenden können algorithmisch denken, mit Abstraktionskonzepten arbeiten und praktische Probleme algorithmisch lösen.

Sie beherrschen den Entwurf von Algorithmen und Datenstrukturen sowie die Analyse von Struktur und Verhalten von Algorithmen. Sie beherrschen Prinzipien für den systematischen Algorithmenentwurf, Konzepte zur Modellierung komplexer Datenstrukturen und kennen wichtige Standardalgorithmen. Sie können die Laufzeit von Algorithmen bestimmen. Sie wissen, dass die Effizienz von Verfahren von der Wahl der verwendeten Datenstrukturen abhängt.

Die Studierenden kennen kryptographische Verfahren zur symmetrischen und asymmetrischen Verschlüsselung und digitalen Signaturen zum Schutz von Informationen.

Sozial- und Selbstkompetenzen
Keine Angabe
Besondere Zulassungsvoraussetzung

keine

Empfohlene Voraussetzungen

Inhalte entsprechend Modul
PTI620 Diskrete Mathematik und Logik
Beherrschen einer Programmiersprache (z. B. aus PTI600/PTI602 Programmierung 1)

Fortsetzungsmöglichkeiten
Keine Angabe
Literatur
  • Cormen, Leiserson, Rivest, Stein: Algorithmen - Eine Einführung, Oldenbourg, 2007
  • Sedgewick: Algorithmen in Java Grundlagen, Datenstrukturen, Sortieren, Suchen. Teil 1-4, Pearson Studium, 2003
  • Güting, Diekert: Datenstrukturen und Algorithmen, Teubner, 2003
  • Ertel: Angewandte Kryptografie. Hanser 2007
  • Schneier: Angewandte Kryptographie, Pearson, 2005
Hinweise
Keine Angabe