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Grafos e Algoritmos Computacionais Apresentação da disciplina e aplicações UMA VISÃO GERAL O professor O que são Grafos? Exemplos Objetivos O que será estudado? Critérios de avaliação Bibliografia O professor • Leonardo Conegundes Martinez • Graduação e Mestrado em C. Comp. pela UFMG • Professor do DCC-UFMG, PUC Minas • Áreas de interesse – Projeto e Análise de Algoritmos, Teoria dos Grafos, Aprendizado de Máquina e Finanças Computacionais • Empresas – Sistema de Informação do Investidor (SI2) – Soluções de Software Inteligentes (S10I) • Outros interesses: Maratona de Programação – Ex-competidor e atualmente técnico dos times da UFMG O que são Grafos? • Diagramas para representar elementos e a relação entre ele • Duas entidades principais: – Vértices: um objeto simples que pode ter nomes e outros atributos – Arestas: representam uma relação entre entre dois vértices Exemplo 1: Malha aérea TAM Exemplo 2: Copa do Mundo 2002 Exemplo 3: Google Knowledge Graph Exemplo 4: Mapa Geográfico Universidade de Itaúna Exemplo 5: Mapa Social Facebook Exemplo 6: Matriz curricular – PUC/SI Exemplo 7: Metrô Barcelona Exemplo 8: Estados brasileiros Exemplo 9: Computação em Nuvens Exemplo 10: Jogos Objetivos • Gerais – Apresentar conceitos e propriedades de grafos – Introduzir grafos como uma poderosa ferramenta de modelagem – Levar o aluno a utilizar grafos na solução de problemas computacionais – Apresentar problemas clássicos da Teoria dos Grafos – Apresentar os principais algoritmos em grafos • O aluno deverá desenvolver habilidades relacionadas a: – modelar problemas em grafos – análise crítica, elaboração e validação de hipóteses – desenvolvimento de algoritmos em grafos – uso de grafos como ferramenta para resolução de problemas práticos – leitura de arquivos de entrada, armazenamento em estrutura de grafos, definição de formato de saída O que será estudado? • Introdução à Teoria de Grafos. • Noções, conceitos básicos e terminologia. • Grafos orientados e não-orientados. • Grafos simples. • Subgrafos. • Grafos Bipartites. • Isomorfismo. • Grafos complementares. • Caminhos e circuitos. • Problema de caminhos. O que será estudado? • Problema do Caixeiro Viajante e do Carteiro Chinês. • Movimentos do Cavalo em um Tabuleiro de Xadrez. • Árvores e Árvores Geradoras. • Árvore Geradora Mínima. • Conectividade de Vértices e de Arestas. • Grafos Planares e Dualidade. • Coloração de Faces, Arestas e Coloração de Vértices. O que será estudado? • Grafos Eulerianos e Unicursais. • Grafos Haniltonianos. • Número Cromático. • Independência e Dominância. • Casamentos. • Cobertura de Vértices e de Arestas. • Dígrafos. • Introdução à Teoria da Complexidade. • Algoritmos em Grafos. Critérios de avaliação • A decidir Bibliografia (Principal) • CORMEN, T. H., LEISERSON, C. E., RIVEST, R. L., STEIN, C.; Algoritmos: Teoria e Prática; Rio de Janeiro: Campus; 2002. • NETTO, B. Grafos: Teoria, Modelos, Algoritmos. São Paulo: Edgard Blucher Ltda.,2a.ed., 2001 • ZIVIANI, N.; Projeto de Algoritmos com Implementações em Pascal e C; Pioneira Thompson Learning; São Paulo, Brasil; 2004.
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