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INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL SECRETARÍA ACADÉMICA

DIRECCIÓN DE ESTUDIOS PROFESIONALES EN INGENIERÍA Y CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS

PROGRAMA SINTÉTICO

CARRERA: Ingeniería en Computación ASIGNATURA: Estructura de Datos. SEMESTRE: Tercero OBJETIVO GENERAL: El alumno diseñará programas relacionando problemas de ingeniería y ciencias, utilizando la estructura de datos. CONTENIDO SINTÉTICO: I. Abstracción y representación de estructura de datos II. Listas encadenadas, pilas y colas III. Estructuras jerárquicas IV. Ordenación de datos. V. Árboles y búsquedas VI. Hashing VII. Grafos METODOLOGÍA: Promoción de la participación de los alumnos, en la búsqueda de lecturas y análisis de información, resolución de problemas en el aula y laboratorio de cómputo. Trabajo en equipo. EVALUACIÓN Y ACREDITACIÓN: Tres exámenes departamentales. Entrega de trabajos realizados en clase, tareas y prácticas de laboratorio. Participación en actividades individuales y en equipo. BIBLIOGRAFÍA: Cairó, Osbaldo, Guardati, Silvia, Estructuras de Datos, Edit. Mc. Graw Hill, 2002. Martines Román Quiroga Elda, Estructuras de Datos Referencia Práctica con O.O., Edit. Thomnson Learning 1º Edit. 2002 Luis Joyanes Aguilar, Fundamentos de Programación, Algoritmos y Estructura de Datos, Edit. Mc. Graw Hill, 88



ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA Unidad Culhuacan. CARRERA: Ingeniería en Computación OPCIÓN: COORDINACIÓN: Academia de Informática. DEPARTAMENTO: Ingeniería en Computación

ASIGNATURA: Estructura de datos SEMESTRE: Tercero CLAVE: CRÉDITOS: 9.0 VIGENTE: TIPO DE ASIGNATURA: Teórico-Práctica MODALIDAD: Escolarizada.

TIEMPOS ASIGNADOS

HORAS/SEMANA/TEORÍA: 3.0 HORAS/SEMANA/PRÁCTICA: 3.0 HORAS/SEMESTRE/TEORÍA: 54 HORAS/SEMESTRE/PRÁCTICA: 54 HORAS/TOTALES: 108

PROGRAMA ELABORADO O ACTUALIZADO POR: Academia de Informática de la ESIME Culhuacan REVISADO POR: Subdirección Académica de ESIME Culhuacan APROBADO POR: Consejo Técnico Consultivo Escolar de ESIME Culhuacan. Ing. Fermín Valencia Figueroa

AUTORIZADO POR: Comisión de Planes y Programas del Consejo General Consultivo.



ASIGNATURA: Estructura de Datos. CLAVE HOJA: 2 DE 11

FUNDAMENTACIÓN DE LA ASIGNATURA En el campo de la ingeniería moderna es requerido el uso de la computadora como una herramienta principal en el diseño y simulación de sistemas, para ellos el alumno requiere del conocimiento de la estructura de datos que le permiten manejar, representar y administrar grandes volúmenes de datos para resolver problemas de ingeniería con eficacia empleando una computadora. Los antecedentes necesarios para cursar esta materia son los cursos de Fundamentos de Programación y Programación Orientado a Objetos que se imparten en el primer y segundo semestre de la carrera de Ingeniería en Computación. No existen materias colaterales y las materias consecuentes son Análisis de Algoritmos, Compiladores y Sistemas Operativos.

OBJETIVO DE LA ASIGNATURA El alumno diseñará programas relacionando problemas de ingeniería y ciencias, utilizando la estructura de datos.



ASIGNATURA: Estructura de Datos. CLAVE: HOJA: 3 DE 11

No. UNIDAD I NOMBRE: Abstracción y representación de estructura de datos

OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD

El alumno empleará las estructuras de datos fundamentales para representar tipos de datos abstractos.

HORAS No. TEMA T E M A S

T P EC CLAVE BIBLIOGRÁFICA

1.1 1.1.1 1.2 1.2.1 1.2.2 1.3 1.3.1 1.3.2 1.3.3 1.3.4 1.4 1.4.1 1.5 1.5.1 1.6

Organización elemental de los datos. Descripción de la terminología, dato, estructura de dato, registro, grupo de elementos, elemento simple, entidad, atributo, rango de valores, campo, clave primaria o llave, arreglo, listas, colas, pilas y árboles. Operaciones con estructuras de datos elementales. Descripción de las operaciones, en estructura de datos, de recorrido, búsqueda, inserción y eliminación.Descripción de las operaciones, en estructuras de datos, ordenación y mezcla. Notación matemática. Funciones matemáticas: entera inferior y superior, modulo, valor, permutaciones, exponenciales y algoritmos. Notación algorítmica, Diagrama de flujo y pseudocódigo Estructuras de control y Recursividad. Implementación de factorial en forma iterativa y recursiva. Arreglos unidimensionales. Acceso a las diferentes localidades de un arreglo de caracteres unidimensionales. Arreglos bidimensionales. Arreglos bidimensionales, matrices. Registros.

2.0 2.0 1.5 1.5 3.0 1.0

3.0

3.0

3.0

3.0

2.0 2.0 1.5 1.5 3.0 1.0

1B, 2B, 8B, 3C, 4C

ESTRATEGIA DIDÁCTICA Indagación de los temas antes de cada clase. Resolución de problemas extra clases y en las prácticas de programación en el laboratorio. Análisis en clase de los temas fundamentales y ejemplificación para su aplicación. PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN El primer examen departamental abarcará las unidades I y II, considerando la evaluación de tareas extra clase y prácticas de laboratorio.

80 % Examen 20 % Prácticas y Tareas




No. UNIDAD II NOMBRE: Listas encadenadas, pilas y colas

OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD El alumno usará la estructura de datos listas, pilas y colas, efectuando las operaciones fundamentales sobre cada estructura.

HORAS

No. TEMA

T E M A S T P EC

CLAVE BIBLIOGRÁFICA

2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7

Arreglos unidimensionales y bidimensionales. Implementación de listas. Definición de pila y su implementación con arreglos. Operación sobre pilas. Listas y colas. Listas doblemente ligadas. Listas circulares.

2.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0

1.5 1.5 1.5 1.5 3.0

2.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0

1B, 2B, 8B, 3C, 4C

ESTRATEGIA DIDÁCTICA Investigación de conceptos por parte del alumno. Formación de grupos para la solución de ejercicios coordinados por el profesor. Uso de recursos audiovisuales. Realización de tareas y trabajos extra clase. PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN El primer examen departamental abarcará las unidades I y II, considerando la evaluación de tareas extra clase y prácticas de laboratorio.





No. UNIDAD III NOMBRE: Estructuras jerárquicas


El alumno usará la estructura de datos árbol binario, efectuará operaciones fundamentales como creación de un nodo, inserción de un nodo, eliminación de un nodo, balanceo del árbol, etc....

HORAS

No.

TEMA

T E M A S T P EC


3.1 3.1.1 3.2 3.2.1 3.2.2 3.3 3.4 3.5 3.6

Representación de árboles binarios. Implementación de un árbol binario. Operaciones sobre un árbol binario. Construir un árbol. Recorrido de árboles binarios.

• Preorden • En orden • Postorden

Búsqueda de un nodo Inserción de un nodo Eliminación de un nodo Balanceo de un árbol

1.0

2.0

1.0

1.0

1.0

2.0

3.0 1.0 1.0 1.0 3.0

1.0

2.0

1.0

1.0

1.0

2.0

1B, 2B, 8B, 3C, 4C

ESTRATEGIA DIDÁCTICA Evaluación diagnóstica. Investigación de conceptos por parte del alumno. Exposición de temas específicos por parte del alumno. Tareas y trabajos extra clase. PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN El segundo examen departamental abarca las unidades III y IV considerando la evaluación que se llevará a cabo mediante exámenes, tareas extra clase y prácticas de laboratorio.





No. UNIDAD IV NOMBRE: Ordenación de Datos


El alumno usará los algoritmos de ordenación interna y externa para ordenamiento de datos.

HORAS

No. TEMA

T E M A S

T P EC


4.1 4.2 4.2.1 4.2.2 4.2.3 4.2.4 4.2.5 4.2.6 4.3 4.3.1 4.3.2

Terminología básica de operaciones de búsqueda de datos. Algoritmos de ordenación interna Ordenación por intercambio. Ordenación por inserción directa. Ordenación por selección directa. Ordenación por método de interprete, Ordenación por el método de ordenación rápida. Ordenación por método del montículo. Algoritmos de ordenación externa. Intercalación de archivos. Ordenación de archivos.

1.0 4.0 2.0

3.0 3.0

1.0 4.0 2.0

1B, 2B, 8B, 3C, 4C

ESTRATEGIA DIDÁCTICA Exposición de temas específicos por parte del profesor. Búsqueda de información por parte del alumno. Técnicas grupales para la solución de ejemplos. Formación de grupos para la discusión de resultados. Uso de recursos audiovisuales. Tareas y trabajos extra clase. PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN El segundo examen departamental abarca las unidades III y IV considerando la evaluación que se llevará a cabo mediante exámenes, tareas extra clase y prácticas de laboratorio.





No. UNIDAD V NOMBRE: Árboles y búsquedas


El alumno construirá árboles binarios de búsqueda y realizará operaciones fundamentales sobre los mismos como inserción y borrado.

HORAS

No.

TEMA

T E M A S

T P EC


5.1 5.2 5.2.1 5.2.2 5.3 5.3.1 5.3.2 5.4 5.4.1 5.4.2 5.4.3 5.4.4

Terminología básica en las estructuras jerárquicas o árboles. Especificación lógica del TDA ABB. Búsqueda en un ABB Ventajas y desventajas de un ABB sobre el algoritmo de búsqueda binaria. Árbol Balanceado Árbol AVL Factor de balance de un nodo Árbol B Ventajas de un árbol B Árbol B* Árbol B+ Árbol 2-3 o árbol B binario (BB tree)

1.0 2.0 3.0 3.0

3.0

3.0

3.0

1.0 2.0 3.0 3.0

1B, 2B, 8B, 3C, 4C

ESTRATEGIA DIDÁCTICA Análisis en clase de los temas fundamentales y ejemplificar su aplicación por parte del profesor. Indagación de los temas antes de cada clase. Resolución de problemas extra clases y en las prácticas de programación en el laboratorio. PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN El tercer examen departamental abarca las unidades V, VI y VII, la evaluación se llevará a cabo mediante exámenes, tareas extra clase y prácticas de laboratorio.

80 % Examen 20 % Práctica y Tareas




No. UNIDAD VI NOMBRE: Hashing


El alumno utilizará funciones Hash como método rápido de búsqueda y sus técnicas de solución de colisiones.

HORAS

No.

TEMA

T E M A S

T P EC


6.1 6.1.1 6.1.2 6.2 6.2.1 6.2.2 6.2.3 6.2.4 6.2.5

Conjunto de elementos atómicos Conjunto de elementos estructurados Representación de conjuntos de elementos estructurados. Colisiones en la técnica de hashing Metodología de direccionamiento abierto. Prueba lineal Prueba cuadrática Prueba aleatoria Prueba doble hashing

2.0 3.0

3.0

2.0 3.0

1B, 2B, 8B, 3C, 4C

ESTRATEGIA DIDÁCTICA Exposición por parte del profesor. Investigación por parte del alumno. Técnicas grupales para la solución de ejemplos. Formación de grupos para la discusión de resultados. Uso de recursos audiovisuales. Tareas y trabajos extra clase. PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN El tercer examen departamental abarca las unidades V, VI y VII, la evaluación se llevará a cabo mediante exámenes, tareas extra clase y prácticas de laboratorio.





No. UNIDAD VI NOMBRE: Grafos


El alumno resolverá problemas de cómputo por medio de la exploración de grafos.

HORAS

No.

TEMA

T E M A S

T P EC


7.1 7.2 7.3 7.4

Conceptos básicos Grafos Dirigidos. Grafos No-Dirigidos Algoritmos sobre gráfos.

1.5 1.5 1.5 1.5

1.5

1.5

3.0

1.5 1.5 1.5 1.5

1B, 2B, 8B, 3C, 4C

ESTRATEGIA DIDÁCTICA Investigación de conceptos por parte del alumno. Técnicas grupales para la solución de ejemplos. Formación de grupos para la discusión de resultados. Tareas y trabajos extra clase. PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN El tercer examen departamental abarca las unidades V, VI y VII, la evaluación se llevará a cabo mediante exámenes, tareas extra clase y prácticas de laboratorio.





RELACIÓN DE PRÁCTICAS

PRACT.

No.

NOMBRE DE LA

PRÁCTICA

UNIDAD

DURACIÓN

LUGAR DE REALIZACIÓN

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17

Tipos Básicos Arreglos Matrices Pilas I Listas Simples Colas Listas Dobles Listas Circulares Recorridos en Árboles Binarios Operaciones en Árboles Binarios Ordenación Interna Ordenación Externa Árbol Binario de Búsqueda Árbol Balanceado Árbol B Hashing Grafos

I I I II II II II II III III IV IV V V V VI VII

3.0 6.0 3.0 1.5 1.5 1.5 1.5 3.0 3.0 6.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 6.0

Todas las prácticas se realizarán en el

Laboratorio de Cómputo.



ASIGNATURA: Estructura de Datos. CLAVE: HOJA: 11 DE: 11

PERÍODO

UNIDAD

PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN

I II

III

I,II

III,IV

V, VI, VII

20 % Práctica, Búsqueda de información y tareas. 80 % Examen del Primer Departamental 20 % Práctica, Búsqueda de información y tareas. 80 % Examen del Primer Departamental 20 % Práctica, Búsqueda de información y tareas. 80 % Examen del Primer Departamental

CLAVE B C BIBLIOGRAFÍA 1 2 3 4 5 6 7 8

X

X

X

X

X

X

X

X

Martines Román Quiroga Elda, Estructuras de Datos Referencia Práctica con O.O., Edit. Thomnson Learning 1º Edit. 2002 Joyanes Aguilar Luis, Fundamentos de Programacion, Algoritmos y Estructura de Datos , Edit. Mc. Graw Hill, 88 Levine Guillermo, Introducción a la Computación y a la Programación Estructurada, Mc Graw Hill, 89 Sedgewick Robert, Algorithms, Addison Wesley Weiss, Estructuras de Datos y Algoritmos, Addison Wesley 1,995 pp. Ford & Topp, Data Structures With C++ , Prentice Hall Aho & Hopcroft & Ullman, Estructuras de Datos y Algoritmos, Addison Wesley 1.988 Cairó, Osbaldo, Guardati, Silvia, Estructuras de Datos, Edit. Mc. Graw Hill, 2002



PERFIL DOCENTE POR ASIGNATURA

1. DATOS GENERALES

ESCUELA: Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Unidad Culhuacan.

CARRERA: Ingeniería en Computación SEMESTRE Tercero

ÁREA: BÁSICAS C. INGENIERÍA D. INGENIERÍA C. SOC. y HUM.

ACADEMIA: Informática ASIGNATURA: Estructura de Datos

ESPECIALIDAD Y NIVEL ACADÉMICO REQUERIDO: Licenciatura ó Maestría en Computación

2. OBJETIVOS DE LA ASIGNATURA: El alumno diseñara programas para la relación de problemas de ingeniería y ciencias, utilizando la estructura de datos.

3. PERFIL DOCENTE:

CONOCIMIENTOS EXPERIENCIA PROFESIONAL

HABILIDADES ACTITUDES

Programación en C y C++ Experiencia Laboral en programación de sistemas

Programador de sistemas. Áreas afines en el sector privado o público

Diseño de sistemas Liderazgo Manejo de grupo Conocimientos de programación.

Responsable Respetuoso Compromiso Social

ELABORÓ REVISÓ AUTORIZÓ

_____________________________ _________________________ _________________________ M. EN C. LUIS CARLOS CASTRO MADRID M. EN C. ALBERTO PAZ GUTIÉRREZ ING. FERMÍN VALENCIA FIGUEROA PRESIDENTE DE LA ACADEMIA DE SUBDIRECTOR ACADÉMICO DIRECTOR INFORMATICA

FECHA: Marzo de 2004

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