Kozi ya Python na DSA

Somo 1 • Vitendakazi na Upeo

Huunda vitendakazi vinavyoweza kutumika tena vikiwa na vigezo, thamani za kurudi, na sheria za upeo. Huandaa wanafunzi kujumuisha mantiki ya muundo wa data na algorithm katika vitengo safi na vinavyoweza kujaribiwa.

Somo 2 • Mtiririko wa Udhibiti na Utoaji Marudio

Hufundisha matawi ya if/elif/else, vitanzi vya for na while, na kauli za udhibiti wa kitanzi. Huwawezesha wanafunzi kueleza mantiki ya algorithm katika Python.

Somo 3 • Ushughulikiaji wa Makosa na Utatuzi wa Hitilafu

Huleta utambulisho wa vighairi, vitalu vya try/except, na zana za utatuzi wa hitilafu. Huwapa wanafunzi uwezo wa kuandika msimbo imara na kugundua hitilafu katika programu changamano.

Somo 4 • Aina za Msingi za Data na Vigeu

Hushughulikia namba kamili, namba sehemu, mifuatano, booleans, na ugeuzi wa aina. Hutoa misingi ya data inayotumika katika kila utekelezaji wa algorithm unaofuata.

Somo 1 • Vipekee, Vijenereta, na Tathmini ya Vivivu

Huweleza itifaki ya kiperekee, vitendakazi vya jenereta, na yield. Huwezesha usafiri wa kumbukumbu wenye ufanisi wa seti kubwa za data katika matatizo ya muundo wa data na algorithm.

Somo 2 • Orodha na Tupu kwa Undani

Huchunguza uorodheshaji, mgawanyo, mabadiliko, na kutobadilika kwa tupu. Aina hizi za mfuatano huuza miundo ya data yenye msingi wa mkusanyo inayoshughulikiwa baadaye.

Somo 3 • Kamusi na Seti

Hushughulikia uhifadhi wa msingi wa hashi, uendeshaji wa ufunguo-thamani, na aljebra ya seti. Inasaidia moja kwa moja utekelezaji wa jedwali la hashi na ushirikiano wa grafu.

Somo 4 • Uelewano wa Orodha na Kamusi

Hufundisha sintaksia fupi ya uelewano kwa kuchuja na kubadilisha makusanyo. Inapunguza msimbo wa kurudiwa katika utekelezaji wa algorithm katika kozi nzima.

Somo 1 • Utangulizi wa Uchambuzi wa Algorithm

Huweka wazo la usahihi wa algorithm, ufanisi, na hitaji la uchambuzi rasmi. Huweka mtazamo wa uchanganuzi unaotumika kwa kila muundo wa data na algorithm inayofuata.

Somo 2 • Big-O, Big-Omega, na Big-Theta

Huweka rasmi nukuu ya dalili na aina za kawaida za ugumu. Hutoa msamiati unaotumika kuelezea kila algorithm katika sura zinazofuata.

Somo 3 • Kuchambua Vitanzi na Miito ya Kujirudia

Hufundisha kuhesabu hatua kwa vitanzi na mahusiano ya kujirudia kwa kujirudia. Huandaa moja kwa moja wanafunzi kuchambua algorithm za kupanga na miti.

Somo 4 • Kufanya Profaili ya Msimbo wa Python

Hutumia timeit, cProfile, na memory_profiler kupima utendaji halisi. Huunganisha ugumu wa kinadharia na tabia inayoweza kupimika ya utekelezaji wa Python.

Somo 1 • Ulinganisho wa Ugumu wa Miundo Mstari

Hulinganisha ugumu wa muda na nafasi katika miundo yote ya mstari iliyosomwa. Huwezesha uteuzi wa muundo wenye urefu wa habari kwa matatizo ya usanifu wa algorithm.

Somo 2 • Orodha Zilizounganishwa Mara Moja na Mara Mbili

Huunda aina za Node na uendeshaji wa orodha ikijumuisha kuingiza, kufuta, na kusafiri. Huleta mawazo ya msingi wa kiashiria muhimu kwa miti na grafu.

Somo 3 • Mrundiko: Utekelezaji na Matumizi

Hutekeleza mrundiko kwa kutumia orodha na orodha zilizounganishwa, kisha unayatumia kwa matatizo halisi. Huonyesha semantiki za LIFO zinazotumika katika kujirudia, uchanganuzi, na kurudi nyuma.

Somo 4 • Foleni, Foleni Mara Mbili, na Foleni za Kipaumbele

Hushughulikia foleni za FIFO, foleni mara mbili zenye ncha mbili, na foleni za kipaumbele zinazoungwa mkono na lundo. Huandaa wanafunzi kwa matatizo ya BFS, upangaji, na algorithm za walao tamaa.

Somo 1 • Algorithm za Kupanga za Roboduara

Hutekeleza mpangilio wa Bubble, uteuzi, na uingizaji na uchambuzi wa hatua kwa hatua. Hutoa msingi wa O(n²) ambao mpangilio wa kasi zaidi unapimwa.

Somo 2 • Algorithm za Utafutaji

Hutekeleza utafutaji wa mstari na utafutaji wa binary na uthibitisho wa ugumu. Huunganisha utafutaji na mahitaji ya data iliyopangwa na matatizo halisi ya usaili.

Somo 3 • Misingi ya Kujirudia

Huweka wazo la kesi za msingi, kesi za kujirudia, na mrundiko wa miito. Huunda mtindo wa mawazo unaohitajika kwa usafiri wa miti na algorithm za kugawanya na kuteka.

Somo 4 • Kupanga kwa Muda Mstari na Mseto

Hushughulikia mpangilio wa kuhesabu, mpangilio wa radix, na Timsort inayotumika katika mpangilio uliojengwa ndani wa Python. Inapanua zana za wanafunzi zaidi ya upangaji wa msingi wa ulinganisho.

Somo 1 • Miti ya Utafutaji Binary

Hutekeleza kuingiza, kutafuta, na kufuta BST kwa uchambuzi wa wastani wa O(log n). Huonyesha uhifadhi na urejeshaji wa data uliopangwa kwa kutumia muundo wa miti.

Somo 2 • Trie na Miti ya Kiambishi

Huunda trie kwa kuingiza mifuatano, kutafuta, na kulinganisha kiambishi. Huwezesha suluhu za kukamilisha moja kwa moja na kamusi zenye ufanisi.

Somo 3 • Miti Binary na Usafiri

Huweka wazo la istilahi za miti na hutekeleza usafiri wa ndani, kabla, na baada ya mpangilio. Huweka mfumo wa usafiri wa kujirudia unaotumika katika algorithm zote za miti.

Somo 4 • Lundo na Uendeshaji wa Lundo

Huunda lundo la juu na lundo la chini, hutekeleza heapify na mpangilio wa lundo. Inasaidia moja kwa moja utekelezaji wa foleni za kipaumbele na algorithm za walao tamaa.

Somo 1 • Matatizo ya Juu ya Grafu

Hushughulikia vipengele vilivyounganishwa kwa nguvu, ukaguzi wa bipartite, na misingi ya mtiririko wa mtandao. Inapanua ujuzi wa grafu kwa aina changamano za matatizo halisi.

Somo 2 • Uwasilishaji wa Grafu na Istilahi

Huweka wazo la grafu zilizoelekezwa, zisizoelekezwa, zenye uzito, na zenye mizunguko na uwasilishaji wa orodha ya ushirikiano na matriki. Huweka msingi wa utekelezaji wote wa algorithm ya grafu.

Somo 3 • Algorithm za Njia Fupi zaidi

Hutekeleza algorithm za Dijkstra na Bellman-Ford kwa grafu zenye uzito. Huwapa wanafunzi uwezo wa kutatua matatizo ya uelekezaji na kupunguza gharama.

Somo 4 • Miti ya Chini ya Kuzunguka

Hutekeleza algorithm za Kruskal na Prim kwa kutumia umoja-tafuta na foleni za kipaumbele. Hutatua matatizo ya usanifu wa mtandao yanayohitaji muunganisho wa gharama ya chini.

Somo 1 • Algorithm za Walao Tamaa na Kurudi Nyuma

Hutekeleza mikakati ya walao tamaa kwa upangaji wa vipindi na usimbaji wa Huffman, pamoja na kurudi nyuma kwa N-Queens na vikundi vidogo. Inakamilisha mfumo mkuu wa usanifu wa algorithm.

Somo 2 • Uandishi wa Jedwali na DP ya Chini-Juu

Huunda jedwali za DP kwa kujirudiarudia kwa mabadiliko ya sarafu, kupanda ngazi, na njia za gridi. Huondoa mzigo wa kujirudia na hufafanua mantiki ya mpito wa hali.

Somo 3 • Utangulizi wa Uporaji Mahiri

Huweka wazo la matatizo madogo yanayoingiliana na muundo bora wa sehemu ndogo kama mahitaji ya DP. Inalinganisha DP na kugawanya na kuteka ili kufafanua wakati kila moja inatumika.

Somo 4 • Kukariri na DP ya Juu-Chini

Hubadilisha urejelevu rahisi kuwa suluhu za kukariri kwa kutumia kamusi na functools.lru_cache. Unaonyesha upunguzaji mkubwa wa utata kwenye matatizo ya Fibonacci na yanayofanana.