Wie plant Google Maps angesichts der aktuellen Verkehrslage die beste Route für die Fahrt durch die Stadt? Wie leitet ein Internet-Router Netzwerkpakete weiter, um Verzögerungen zu minimieren? Wie weist eine Hilfsorganisation ihren angeschlossenen lokalen Partnern Ressourcen zu? Um solche Probleme zu lösen, stellen wir zunächst die wichtigsten Daten in einer komplexen Datenstruktur dar. In diesem Kurs lernen Sie Datenstrukturen, wie z.B. Graphen, kennen, die für die Arbeit mit strukturierten Daten aus der realen Welt grundlegend sind. Sie werden Algorithmen für die Arbeit mit diesen Daten entwickeln, implementieren und analysieren, um Probleme der realen Welt zu lösen. Da die Programme, die Sie in diesem Kurs entwickeln, immer komplexer werden, werden wir außerdem untersuchen, was guten Code und das Design von Klassenhierarchien ausmacht, damit Sie nicht nur korrekten Code schreiben, sondern ihn auch mit anderen Personen teilen und in Zukunft pflegen können. Das Hauptprojekt in diesem Kurs wird eine Anwendung zur Routenplanung sein. Sie werden die Konzepte aus den einzelnen Modulen direkt auf die Erstellung einer Anwendung anwenden, die es einem autonomen Agenten (oder einem menschlichen Fahrer!) ermöglicht, in seiner Umgebung zu navigieren. Und wie üblich haben wir unsere verschiedenen Videoserien, um den Inhalt mit seiner Bedeutung in der realen Welt zu verknüpfen und um Ihnen abgestufte Unterstützung zu bieten, um Ihren persönlichen Bedürfnissen gerecht zu werden.
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Erweiterte Datenstrukturen in Java
Dieser Kurs ist Teil von Spezialisierung Objektorientierte Java-Programmierung: Datenstrukturen und mehr
Dozenten: Leo Porter
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Kompetenzen, die Sie erwerben
- Kategorie: Diagramme
- Kategorie: Suchalgorithmus
- Kategorie: Graph Algorithmen
- Kategorie: Graph Datenstrukturen
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11 Aufgaben
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In diesem Kurs gibt es 6 Module
Willkommen zur ersten Woche des dritten Kurses unserer Intermediate Java Programming Specialization. Wir beginnen wieder mit Einführungen und stellen Ihnen insbesondere die einzigartige Struktur dieses Kurses vor. Und wenn Sie sich nicht sicher sind, ob dieser Kurs das Richtige für Sie ist, haben wir gleich ein optionales Quiz vor dem Kurs, mit dem Sie herausfinden können, ob Sie hier richtig sind. Wenn Sie sich entscheiden, bei uns zu bleiben (und wir hoffen, dass Sie das tun werden!), haben wir ein großartiges Basisprojekt für Sie: Ihre eigene Kartenanwendung, inspiriert von Google Maps! Die wichtigste Datenstruktur in diesem Kurs sind Graphen, die vielleicht die grundlegendste Datenstruktur in der gesamten Informatik sind. Sind Sie bereit, anzufangen? Wir sind es auch!
Das ist alles enthalten
4 Videos10 Lektüren3 Aufgaben1 Diskussionsthema
Diese Woche werden wir technisch und führen Sie in die zentrale Datenstruktur des Kurses ein: Graphen. Sie lernen die Grundlagen kennen und haben dann die Möglichkeit, etwas tiefer in den Code einzutauchen, um mit der Erstellung einer Google Maps-ähnlichen Anwendung zu beginnen.
Das ist alles enthalten
17 Videos7 Lektüren3 Aufgaben1 Programmieraufgabe
In dieser Woche werden Sie das Rückgrat Ihrer Kartensuchmaschine zum Laufen bringen. In früheren Kursen, auch in den früheren Kursen dieser Spezialisierung, haben Sie wahrscheinlich die meisten der Klassen erhalten, die Sie für die Erfüllung der Aufgaben benötigten. Aber zu lernen, wie man Klassen von Grund auf entwirft, ist eine Schlüsselqualifikation, die Sie brauchen werden, wenn Sie ein anspruchsvoller Java-Programmierer werden. In dieser Woche werden wir Ihnen die Werkzeuge an die Hand geben, die Sie benötigen, um ein robustes und elegantes Klassendesign für Ihre Kartensuchmaschine zu erstellen. Wir stellen Ihnen ein ähnliches Problem vor und zeigen Ihnen, wie es als Graph dargestellt werden kann. Dann stellen wir Ihnen zwei zentrale Suchalgorithmen vor: die Tiefensuche und die Breitensuche. Schließlich werden wir unser Graphenproblem in eine Reihe von Java-Klassen umwandeln. Ihre Aufgabe bei der Programmieraufgabe in dieser Woche wird darin bestehen, dasselbe zu tun, allerdings im Kontext der Kartensuchmaschine!
Das ist alles enthalten
20 Videos3 Lektüren2 Aufgaben1 Programmieraufgabe1 peer review
In den vergangenen zwei Wochen haben Sie ein gutes Verständnis dafür entwickelt, wie man Klassen zur Darstellung eines Graphen entwirft und wie man einen Graphen zur Darstellung einer Karte verwendet. In dieser Woche werden Sie ein wichtiges Merkmal von Kartendaten zu unserer Graphendarstellung hinzufügen - Entfernungen - indem Sie Ihren Kanten Gewichtungen hinzufügen, um einen "gewichteten Graphen" zu erstellen. Auch wenn dies nur eine kleine Änderung zu sein scheint, können sich die Algorithmen, die für ungewichtete Graphen funktionieren, bei gewichteten Graphen als unwirksam erweisen. Um dieses Problem zu lösen, werden Sie sich mit fortgeschritteneren Algorithmen für kürzeste Pfade beschäftigen. Zunächst werden Sie sehen, wie man den kürzesten Weg in einem gewichteten Graphen findet, und dann werden Sie sehen, wie man ihn schneller finden kann. Im Projekt werden Sie diese Ideen anwenden, um den Kern jeder guten Mapping-Anwendung zu erstellen: die Suche nach der kürzesten Route von einem Ort zum anderen.
Das ist alles enthalten
10 Videos4 Lektüren1 Aufgabe1 Programmieraufgabe
In dieser Woche werden wir über das Problem der Suche nach einem Weg zwischen zwei Punkten hinausgehen und uns auf Probleme konzentrieren, die eine umfassende Wegplanung erfordern. Wenn Sie zum Beispiel Besorgungen machen und 6 verschiedene Orte besuchen wollen, bevor Sie nach Hause zurückkehren, was ist dann die optimale Route? Bei diesem Problem handelt es sich eigentlich um ein sehr bekanntes Problem in der Informatik, das so genannte Travelling Salesperson Problem (TSP). Bei dem Versuch, das Problem zu lösen, werden wir uns mit der Komplexitätstheorie beschäftigen, mit der Frage, was es bedeutet, NP-hart zu sein, und wie man "harte" Probleme mit Hilfe von Heuristiken und Näherungsalgorithmen lösen kann. Zum Abschluss der Woche werden wir zeigen, wie die Neuformulierung eines Problems große Auswirkungen haben kann: etwas, das vorher praktisch unlösbar war, wird nun lösbar!
Das ist alles enthalten
11 Videos3 Lektüren1 Aufgabe
Sie haben es bis zur letzten Woche unseres Kurses geschafft! Wir freuen uns, dass Sie immer noch bei uns sind. Zur Belohnung gibt es diese Woche keine neuen Inhalte zu lernen. Stattdessen erhalten Sie die Gelegenheit, Ihr Projekt in eine Richtung Ihrer Wahl zu erweitern. Wir hoffen, Sie haben ein paar tolle Ideen für die Gestaltung Ihrer Kartenanwendung und freuen uns darauf, sie in der Peer-Review-Galerie zu sehen. Die Teilnahme an der Peer-Review-Galerie ist optional (die Erweiterung ist jedoch obligatorisch), aber wir hoffen, dass Sie sich dafür entscheiden, daran teilzunehmen.
Das ist alles enthalten
1 Video2 Lektüren1 Aufgabe1 peer review
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Geprüft am 17. Juli 2017
Geprüft am 3. Juni 2017
Geprüft am 1. Apr. 2020
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