Hasso-Plattner-Institut
Prof. Dr. Tobias Friedrich
  
 

(Advanced) Competitive Programming (Sommersemester 2017)

Dozenten: Prof. Dr. Tobias Friedrich, Dr. Pascal Lenzner
Links: Lehrveranstaltungsliste Bachelor/Master, Algorithm Engineering Moodle

Beschreibung

Beim Competitive Programming geht es darum, möglichst schnell möglichst gut zu programmieren. Die Zeit zum Programmieren ist beschränkt. Die Korrektheit und Effizienz wird über eine Online-Judge mit unbekannten Test-Cases überprüft. Diese Art der Programmierwettbewerbe haben eine lange Tradition. Die Association for Computing Machinery (ACM) richtet seit 1970 jährlich den International Collegiate Programming Contest (ICPC) aus. An diesem Format werden wir uns orientieren.

Beim ACM-ICPC geht es darum, daß Teams von drei Studenten einer Uni an einem Computer möglichst viele Probleme gemeinsam lösen. Gewonnen hat, wer nach fünf Stunden mit seinen Programmen die meisten Aufgaben richtig gelöst hat. Es gibt fünf typische Arten von Aufgaben: Graphen-Probleme (z.B. Dijkstra), Suchprobleme (z.B. Backtracking), Geometrische Probleme (z.B. Schnittbildung), zahlentheoretische Probleme (z.B. Primzahl-Zerlegung), und sonstige Probleme (z.B. Brettspiele oder Parser). Das Problem Set Archive bietet über tausend Probleme, welche online gelöst werden können.

Das HPI hat im letzten Jahr zum ersten Mal am europäischen Wettbewerb des ACM-ICPC teilgenommen. Das Ziel ist, auch für das Jahr 2017 ein HPI/UP-Team für den nordwesteuropäischen Regionalausscheid des ACM-ICPC (NWERC) aufzubauen und zu trainieren. Dies werden wir im Rahmen eines interaktiven Projektseminars umsetzen. Jeder Studierende am HPI und am IfI der UP ist dazu eingeladen. 

Voraussetzungen

Voraussetzungen sind gute Programmierkentnisse in C/C++ und ein Basiswissen über Algorithmik, beispielsweise aus den Veranstaltungen Theoretische Informatik 1 , Einführung in die Algorithmik oder Algorithmix

Wir setzen Grundkenntnisse in den Folgenden Bereichen voraus:

  • Algorithmenentwurfsmethoden: Greedy, Divide and Conquer, dynamisches Programmieren, Backtracking und Rekursion
  • Grundlegende Datenstrukturen: Arrays, Listen, Stacks, Queues, binäre Suchbäume, binäre Heaps, Adjazenzlisten und -matrizen
  • Standardthemen der Algorithmik: O-Notation, Sortieren, Suchen, Hashing, einfache Graphenalgorithmen (z.B. Baumtraversierung, Breiten- und Tiefensuche)

Lern- und Lehrformen

Das Projektseminar soll maßgeblich von einer lebhaften interaktiven Diskussion unterschiedlicher Lösungsansätze und Tipps und Tricks geprägt sein. Zudem werden im Laufe des Seminars hilfreiche Konzepte eingeführt.   

Leistungserfassung

Im Laufe des Seminars wird es wöchentlich Programmieraufgaben geben, deren Lösung dann per Online-Judge ausgewertet und im Seminar diskutiert werden. Neben den wöchentlichen Aufgaben wird es mehrere Live-Contests geben, in welchen wir einen echten Progammierwettbewerb simulieren. 

Die Bewertung der Veranstaltung basiert zu 50% auf den wöchentlichen Aufgaben und zu 50% auf den Contests im Laufe des Semesters.

Termine

Das Projektseminar findet wöchentlich dienstags um 15:15 Uhr im Raum A-1.2 (außer am 09.05.: HS2) statt. Die Auftaktveranstaltung findet am 18.04.2017 statt. Gelegentlich wird die Veranstaltung bis 18:30 Uhr verlängert, um Live-Contests zu veranstalten.

Die Live-Contests werden an folgenden Terminen stattfinden:

  • 1. Contest (3 Stunden): 23.05.2017, 15:30 - 18:30 Uhr
  • 2. Contest (3 Stunden): 20.06.2017, 15:30 - 18:30 Uhr
  • 3. Contest (6 Stunden): 01.08.2017, 13:00 - 19:00 Uhr