INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL SECRETARÍA ACADÉMICA DIRECCIÓN DE ESTUDIOS PROFESIONALES EN INGENIERÍA Y CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICA PROGRAMA SINTÉTICO CARRERA: Ingeniería en Comunicaciones y Electrónica ASIGNATURA: Estructuras y Bases de Datos SEMESTRE: Tercero OBJETIVO GENERAL: El alumno diseñará programas para la resolución de problemas de ingeniería y ciencias, utilizando las estructuras de datos. CONTENIDO SINTÉTICO: I. II. III. IV. V. VI. VII. Representación de bajo nivel de datos. Manejo de estructuras dinámicas implementadas con programación orientada a objetos. Listas enlazadas. Pilas y colas. Archivos y recursividad. Listas no lineales: árboles. Listas no lineales: grafos. METODOLOGÍA: Se utilizará la metodología inductiva para el aprendizaje o deductiva según sea el caso. Participación activa por parte de los alumnos con la guía del profesor. Búsqueda, lectura y análisis de información por parte de los alumnos. Solución de problemas en el aula y en el laboratorio de cómputo, con ayuda del profesor. EVALUACIÓN Y ACREDITACIÓN: Tres exámenes departamentales Entrega de trabajos realizados en clase, tareas y prácticas de laboratorio. Participación en actividades individuales y de equipo. BIBLIOGRAFIA. Robert Sedgewick Algoritmos en C++ Addison Wesley. Joyanes Aguilar Programación en C++, algoritmos, estructuras de datos y objetos, Mc Graw Hill. Cevallos F. J. Programación Orientada a Objetos con C++, Alfaomega. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL SECRETARÍA ACADÉMICA DIRECCIÓN DE ESTUDIOS PROFESIONALES EN INGENIERÍA Y CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICA ESCUELA: Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica unidades Culhuacan y Zacatenco. CARRERA: Ingeniería en Comunicaciones y Electrónica. OPCIÓN: COORDINACIÓN: Academia de Computación DEPARTAMENTO: Ingeniería en Comunicaciones y ASIGNATURA: Estructuras y bases de datos SEMESTRE: Tercero CLAVE: CRÉDITOS: 7.5 VIGENTE: TIPO DE ASIGNATURA: Teórico - Práctica MODALIDAD: Escolarizada Electrónica TIEMPOS ASIGNADOS HRS/SEMANA/TEORÍA: 3.0 HRS/SEMANA/PRÁCTICA: 1.5 HRS/SEMESTRE/TEORÍA: 54.0 HRS/SEMESTRE/PRÁCTICA: 27.0 HRS/TOTALES: 81.0 PROGRAMA ELABORADO O ACTUALIZADO POR: Academia de Computación Culhuacan y Zacatenco REVISADO POR: Subdirecciones Académicas de ESIME Culhuacan y Zacatenco APROBADO POR: los Consejos Técnicos Consultivos Escolares de la ESIME Culhuacan Ing. Fermín Valencia Figueroa y ESIME Zacatenco Dr. Alberto Cornejo Lizarralde. AUTORIZADO POR: Comisión de Planes y Programas de Estudio del Consejo General Consultivo del IPN. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL SECRETARÍA ACADÉMICA DIRECCIÓN DE ESTUDIOS PROFESIONALES EN INGENIERÍA Y CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICA ASIGNATURA: Estructuras y Bases 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 ello el alumno requiere del conocimiento de las estructuras y bases 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 Orientada a Objetos que se imparten en el primer y segundo semestre de las carreras de ingeniería. OBJETIVO DE LA ASIGNATURA El alumno diseñará programas para la resolución de problemas de ingeniería y ciencias, utilizando las estructuras de datos. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL SECRETARÍA ACADÉMICA DIRECCIÓN DE ESTUDIOS PROFESIONALES EN INGENIERÍA Y CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICA ASIGNATURA: Estructuras y Bases de Datos No. UNIDAD I CLAVE: HOJA 3 DE 11 NOMBRE: Representación de bajo y alto nivel de datos. OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD El alumno distinguirá los diferentes tipos de datos que se pueden manejar en una computadora, así como su representación interna. No. TEMA 1.1 1.1.1 1.1.2 1.1.3 1.2 1.2.1 1.2.2 1.2.2 TEMAS HORAS REPRESENTACIÓN DE BAJO NIVEL Constantes enteras Constantes reales Constantes caracter / cadena REPRESENTACIÓN DE ALTO NIVEL Constantes enteras Constantes reales Constantes caracter Horas Totales CLAVE BIBLIOGRÁFICA T P EC 2.0 3 2.0 2.0 3 2.0 2B, 9C ESTRATEGIA DIDÁCTICA El alumno investigará las representaciones de bajo y alto nivel de los tipos primitivos de datos en una computadora, y se discutirán en clase. Efectuará programas en los cuales sature la memoria de los diferentes tipos de datos. PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN o Programas y ejercicios desarrollados en clase y extra clase. o Examen del período. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL SECRETARÍA ACADÉMICA DIRECCIÓN DE ESTUDIOS PROFESIONALES EN INGENIERÍA Y CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICA ASIGNATURA: Estructuras y Bases de Datos No. UNIDAD II CLAVE: HOJA 4 DE 11 NOMBRE: Manejo de estructuras dinámicas implementadas con programación orientada a objetos. OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD El alumno diseñará e implementará un programa para la resolución de problemas de ingeniería empleando estructuras de datos. No. TEMA 2 2.1 2.1.1 2.2 2.3 2.4 TEMAS HORAS Tipos de estructura de datos struct unión Apuntadores a estructuras. Asignación dinámica a estructuras Clases. Horas Totales: CLAVE BIBLIOGRÁFICA T P EC 3.0 3.0 3.0 3.0 1.5 3.0 6.0 4.5 6.0 2B, 3B ESTRATEGIA DIDÁCTICA El alumno resolverá ejercicios aplicando los diferentes tipos de estructuras de datos y discusión de las diferencias existentes. PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN o o Programas y ejercicios desarrollados en clase y extra clase. Examen del periodo. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL SECRETARÍA ACADÉMICA DIRECCIÓN DE ESTUDIOS PROFESIONALES EN INGENIERÍA Y CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICA ASIGNATURA: Estructuras y Bases de Datos No. UNIDAD III CLAVE: HOJA 5 DE 11 NOMBRE: Listas enlazadas. OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD El alumno resolverá problemas de ingeniería y ciencias, utilizando las estructuras lineales enlazadas dinámicamente, así como las operaciones que se efectúan sobre ellas. No. TEMA 3.1 3.2 3.2.1 3.2.2 3.2.3 3.3 3.3.1 3.3.2 3.3.3 3.4 3.4.1 3.4.2 3.4.3 TEMAS HORAS Conceptos básicos. Operaciones en Listas Creación e Inserción Borrado Modificación. Listas Simplemente Enlazadas Algoritmos sobre la lista Listas circulares Implementación en Lenguaje C++ con POO Listas Doblemente Enlazadas Algoritmos sobre la lista doblemente enlazada Listas dobles circulares Implementación en Lenguaje C++ con POO Horas Totales: CLAVE BIBLIOGRÁFICA T P EC 4.0 1.5 4.0 4.0 3.0 4.0 8.0 4.5 8.0 1B,2B,3B ESTRATEGIA DIDÁCTICA Resolución de ejercicios aplicando los diferentes tipos de listas enlazadas y discusión de las diferencias entre ellas, coordinado por el profesor. Implementará un programa para la solución de problemas de ingeniería empleando listas enlazadas PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN o Programas y ejercicios desarrollados en clase y extra clase. o Examen del periodo. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL SECRETARÍA ACADÉMICA DIRECCIÓN DE ESTUDIOS PROFESIONALES EN INGENIERÍA Y CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICA ASIGNATURA: Estructuras y Bases de Datos No. UNIDAD IV CLAVE: HOJA 6 DE 11 NOMBRE: Pilas y colas OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD El alumno resolverá problemas de ingeniería y ciencias, utilizando programas que simulen el comportamiento de una pila o de una cola. No. TEMA 4.1 4.1.1 4.1.2 4.1.2.1 4.1.2.2 4.1.2.3 4.1.3 4.2 4.2.1 4.2.2 4.2.2.1 4.2.2.2 4.2.2.3 4.2.3 TEMAS HORAS PILAS Concepto de Pila. Definición Clase pila Arreglos Lista enlazada, (STL) Ejemplo de Aplicación Implementación con POO COLAS Concepto de Cola. Definición Clase Cola Arreglos Lista enlazada, (STL) Ejemplo de Aplicación Implementación con POO Horas Totales: CLAVE BIBLIOGRÁFICA T P EC 4.0 1.5 4.0 4.0 1.5 4.0 8.0 3.0 8.0 ESTRATEGIA DIDÁCTICA Resolución de ejercicios aplicando pilas y colas coordinado por el profesor. Utilizando un programa para solución de problemas de ingeniería empleando pilas y /o colas PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN o Programas y ejercicios desarrollados en clase y extra clase. o Examen del periodo. 2B,3B,6C,7C INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL SECRETARÍA ACADÉMICA DIRECCIÓN DE ESTUDIOS PROFESIONALES EN INGENIERÍA Y CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICA ASIGNATURA: Estructuras y Bases de Datos No. UNIDAD V CLAVE: HOJA 7 DE 11 NOMBRE: Archivos y recursividad OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD El alumno realizará el almacenamiento de archivos en dispositivos periféricos y resolverá problemas de ingeniería y ciencias, utilizando la técnica de recursividad. No. TEMA TEMAS 5.1 5.1.1 5.1.2 5.1.3 5.1.4 5.1.5 5.1.6 5.2 5.2.1 5.2.2 5.2.3 5.2.4 5.2.5 5.2.6 5.2.7 ARCHIVOS Secuénciales Aleatorios Secuénciales Indexados Indexado Tipo HASH Utilización de las clases IO (todas) RECURSIVIDAD Definición Recursividad e iteración Análisis del factorial recursivo e iterativo. Recursividad gráfica Operaciones recursivas Búsqueda Ordenamiento. Horas Totales: HORAS CLAVE BIBLIOGRÁFICA T P EC 6.0 3.0 6.0 6.0 1.5 6.0 12.0 4.5 12.0 1B,2B,3B ESTRATEGIA DIDÁCTICA Discusión sobre la necesidad de almacenar la información en los diferentes dispositivos existentes, con la guía del profesor. Implementando un programa para el manejo de archivos. PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN o o Programas y ejercicios desarrollados en clase y extra clase. Examen del periodo. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL SECRETARÍA ACADÉMICA DIRECCIÓN DE ESTUDIOS PROFESIONALES EN INGENIERÍA Y CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICA ASIGNATURA: Estructuras y Bases de Datos No. UNIDAD VI CLAVE: HOJA 8 DE 11 NOMBRE: Listas no lineales: árboles. OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD El alumno resolverá problemas de ingeniería y ciencias, utilizando la simulación de listas no lineales y árboles, practicando el manejo y las operaciones sobre ellos. No. TEMA 6.1 6.1.1 6.1.2 6.1.3 6.2 6.2.1 6.2.2 6.2.3 6.2.4 6.2.5 6.2.6 TEMAS HORAS Conceptos básicos. Tipos de Árboles (Binarios, AVL, B+). Clase Árbol. Raíz, Nodos y Ramas. Operaciones sobre Árboles Binarios. Recorridos sobre árboles en anchura y profundidad. Inserción de un árbol. Eliminación. Modificación. Ejemplos de aplicación. Implementación de árboles binarios. Horas Totales: CLAVE BIBLIOGRÁFICA T P EC 4.0 1.5 4.0 6.0 3.0 6.0 10.0 4.5 10.0 1B,2B,3B,6C,7C ESTRATEGIA DIDÁCTICA Resolución de ejercicios aplicando los diferentes tipos de árboles y discusión de las diferencias entre ellos, coordinados por el profesor. Diseñando un programa para la resolución de problemas de ingeniería empleando árboles. PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN o o Programas y ejercicios desarrollados en clase y extra clase. Examen del periodo. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL SECRETARÍA ACADÉMICA DIRECCIÓN DE ESTUDIOS PROFESIONALES EN INGENIERÍA Y CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICA ASIGNATURA: Estructuras y Bases de Datos No. UNIDAD VII CLAVE: HOJA 9 DE 11 NOMBRE: Listas no lineales: grafos. OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD El alumno resolverá problemas de ingeniería y ciencias, utilizando la teoría de grafos. No. TEMA 7.1 7.2 7.3 7.4 7.5 7.6 TEMAS HORAS Conceptos básicos. Características de los grafos. Operaciones con grafos. Desarrollo de algoritmos con grafos. Ejemplos de aplicación. Implementación de grafos. Horas Totales: CLAVE BIBLIOGRÁFICA T P EC 3.0 1.5 3.0 3.0 1.5 3.0 2.0 1.5 2.0 8.0 4.5 8.0 1B,2B,3B,6C,7C ESTRATEGIA DIDÁCTICA Resolución de ejercicios aplicando los diferentes tipos de grafos y discusión las diferencias entre ellos, bajo la coordinación del profesor. Utilizarán programas para la resolución de problemas de ingeniería empleando grafos. PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN o o Programas y ejercicios desarrollados en clase y extra clase Examen del periodo INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL SECRETARÍA ACADÉMICA DIRECCIÓN DE ESTUDIOS PROFESIONALES EN INGENIERÍA Y CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICA ASIGNATURA: Estructuras y Bases de Datos CLAVE: HOJA 10 DE 11 RELACION DE PRÁCTICAS PRACT. No. NOMBRE DE LA PRÁCTICA UNIDAD DURACIÓN 1 Capacidad de los diferentes tipos de datos. I 3.0 2 Tipos de Estructuras de Datos. II 1.5 3 Tipos de Estructuras de Datos implementados con POO. II 1.5 4 Ordenamiento de Listas simplemente enlazadas. III 1.5 5 Ordenamiento y recorrido de Listas doblemente enlazadas. III 1.5 6 Pilas implementadas con POO IV 1.5 7 Colas implementadas con POO IV 1.5 8 Operaciones de salvar y cargar en una Base de Datos V 3.0 9 Recursividad para búsqueda binaria y ordenamiento rápido V 1.5 10 Árboles no binarios VI 1.5 11 Operaciones de agregar y eliminar en árboles binarios VI 3.0 12 Recorrido en anchura y profundidad en un árbol binario VI 1.5 13 Grafos VII 4.5 LUGAR DE REALIZACIÓN Lab. Computación INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL SECRETARÍA ACADÉMICA DIRECCIÓN DE ESTUDIOS PROFESIONALES EN INGENIERÍA Y CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICA ASIGNATURA: Estructuras y Bases de Datos PERÍODO UNIDAD CLAVE: HOJA 11 DE 11 PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN 1 I y II 50% Examen. 30% Prácticas 20% Tareas. 2 III y IV 50% Examen. 30% Prácticas 20% Tareas. 3 V y VI 50% Examen. 30% Prácticas 20% Tareas. El alumno tendrá derecho a los exámenes de periodo y extraordinario si cumple con el 100% de las prácticas, tareas e investigaciones. CLAVE B 1 2 X X 3 4 5 6 7 8 9 X 10 11 12 13 14 15 16 17 18 C X X X X X X X X X X X X X X X Robert Sedgewick Algoritmos en C++ Addison Wesley. Joyanes Aguilar Programación en C++, algoritmos, estructuras de datos y objetos, Mc Graw Hill. Cevallos F. J. Programación Orientada a Objetos con C++, Alfaomega. Aho, Hopcroft; Ullman, Estructura de datos y algoritmos, Addison Wesley. Kruse Robert L., Estructura de datos y diseño de programas, Prentice-Hall. Ford, Topp, Data Structures with C++, using STL, Prentice Hall. Devis Botella Ricardo C++ STL Plantillas, Excepciones , Roles y Objetos, Paraninfo. Schildt Herbert C++ Guía de autoenseñanza, McGraw Hill. Heileman Gregory L. Estructura de datos, algoritmos y Programación Orientada a Objetos, Mc Graw Hill. Musser, Saini, STL tutorial and reference guide, Addison Wesley. Johnsonbaugh Richard, Matemáticas Discretas. Kolman Bernard, Busby Robert, Estructuras de Matemáticas. discretas para la computación, Prentice-Hall. libros en línea http://www.tcfb.com/freetechbooks/bookcpp.html http://www.codeproject.com/books/ http://ebrahimi.20fr.com/prbooks.htm cursos http://csa.iisc.ernet.in/resources/documentation/tutorials/C++/index.html http://www.gotdotnet.com/team/cplusplus/ http://www.learnvisualstudio.net/ INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL SECRETARÍA ACADÉMICA DIRECCIÓN DE ESTUDIOS PROFESIONALES EN INGENIERÍA Y CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICA PERFIL DOCENTE POR ASIGNATURA 1. DATOS GENERALES ESCUELA: Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica unidades Culhuacan y Zacatenco. CARRERA: Ingeniería en Comunicaciones y Electrónica ÁREA: BÁSICAS C. INGENIERÍA SEMESTRE: D. INGENIERÍA ACADEMIA: Tercero. C. SOC. y HUM. ASIGNATURA: Estructuras y bases de datos ESPECIALIDAD Y NIVEL ACADÉMICO REQUERIDO: Licenciatura En Ingeniería y/o Matemáticas 2. OBJETIVOS DE LA ASIGNATURA: El alumno diseñará programas para la resolución de problemas de ingeniería y ciencias, utilizando las estructuras de datos. 3. PERFIL DOCENTE: CONOCIMIENTOS En el área de las matemáticas y la programación. EXPERIENCIA PROFESIONAL Mínimo un año impartiendo clases en alguna materia afín HABILIDADES ACTITUDES En el manejo de grupos. Facilitador del conocimiento. Tolerante, Respetuosa, Empática, Responsabilidad Científica, Superación Compromiso Social. Dominio de la asignatura. Manejo de material didáctico. ELABORÓ REVISÓ ______________________ ______________________ PRESIDENTE DE ACADEMIA Ing. Aurelio Gómez Velázquez. Computación Culhuacan. Ing. José Luis Bravo León. Computación Zacatenco. SUBDIRECTOR ACADÉMICO M. en C. Alberto Paz Gutiérrez. ESIME Culhuacan Ing. Guillermo Santillán Guevara. ESIME Zacatenco AUTORIZÓ ____________________ DIRECTOR DEL PLANTEL Ing. Fermín Valencia Figueroa. ESIME Culhuacan Dr. Alberto Cornejo Lizarralde. ESIME Zacatenco FECHA: Marzo de 2004
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