Felix Oliver Friedrich Wicker: Katalogdaten im Herbstsemester 2022

NameHerr Dr. Felix Oliver Friedrich Wicker
Adresse
Dep. Informatik
ETH Zürich, UNG F 14
Universitätstrasse 19
8092 Zürich
SWITZERLAND
Telefon+41 44 632 83 12
E-Mailfelix.friedrich@inf.ethz.ch
URLhttps://people.inf.ethz.ch/felixf
DepartementInformatik
BeziehungDozent

NummerTitelECTSUmfangDozierende
252-0002-AALData Structures and Algorithms Information
Belegung ist NUR erlaubt für MSc Studierende, die diese Lerneinheit als Auflagenfach verfügt haben.

Alle andere Studierenden (u.a. auch Mobilitätsstudierende, Doktorierende) können diese Lerneinheit NICHT belegen.
8 KP15RF. O. Friedrich Wicker
KurzbeschreibungThis course is about fundamental algorithm design paradigms (such as induction, divide-and-conquer, backtracking, dynamic programming), classic algorithmic problems (such as sorting and searching), and data structures (such as lists, hashing, search trees). Moreover, an introduction to parallel programming is provided. The programming model of C++ will be discussed in some depth.
LernzielAn understanding of the design and analysis of fundamental algorithms and data structures. Knowledge regarding chances, problems and limits of parallel and concurrent programming. Deeper insight into a modern programming model by means of the programming language C++.
InhaltFundamental algorithms and data structures are presented and analyzed. Firstly, this comprises design paradigms for the development of algorithms such as induction, divide-and-conquer, backtracking and dynamic programming and classical algorithmic problems such as searching and sorting. Secondly, data structures for different purposes are presented, such as linked lists, hash tables, balanced search trees, heaps and union-find structures. The relationship and tight coupling between algorithms and data structures is illustrated with geometric problems and graph algorithms.

In the part about parallel programming, parallel architectures are discussed conceptually (multicore, vectorization, pipelining). Parallel programming concepts are presented (Amdahl's and Gustavson's laws, task/data parallelism, scheduling). Problems of concurrency are analyzed (Data races, bad interleavings, memory reordering). Process synchronisation and communication in a shared memory system is explained (mutual exclusion, semaphores, monitors, condition variables). Progress conditions are analysed (freedom from deadlock, starvation, lock- and wait-freedom). The concepts are underpinned with examples of concurrent and parallel programs and with parallel algorithms.

The programming model of C++ is discussed in some depth. The RAII (Resource Allocation is Initialization) principle will be explained. Exception handling, functors and lambda expression and generic prorgamming with templates are further examples of this part. The implementation of parallel and concurrent algorithm with C++ is also part of the exercises (e.g. threads, tasks, mutexes, condition variables, promises and futures).
LiteraturCormen, Leiserson, Rivest, and Stein: Introduction to Algorithms, 3rd ed., MIT Press, 2009. ISBN 978-0-262-03384-8 (recommended text)

Maurice Herlihy, Nir Shavit, The Art of Multiprocessor Programming, Elsevier, 2012.
B. Stroustrup, The C++ Programming Language (4th Edition) Addison-Wesley, 2013.

B. Stroustrup, The C++ Programming Language (4th Edition) Addison-Wesley, 2013.
Voraussetzungen / BesonderesPrerequisites:
Lecture Series 252-0835-00L Informatik I or equivalent knowledge in programming with C++.

Please note that this is a self study (virtual) course, which implies that (in the autumn semester) there are no physical lectures or exercise sessions offered. If you want to attend the real course, please go to 252-0002-00L in the spring semester.
252-0232-AALSoftware Engineering
Belegung ist NUR erlaubt für MSc Studierende, die diese Lerneinheit als Auflagenfach verfügt haben.

Alle anderen Studierenden (u.a. auch Mobilitätsstudierende, Doktorierende) können diese Lerneinheit NICHT belegen.
6 KP13RF. O. Friedrich Wicker, M. Schwerhoff
KurzbeschreibungThis course introduces both theoretical and applied aspects of software engineering. It covers:

- Software Architecture
- Informal and formal Modeling
- Design Patterns
- Software Engineering Principles
- Code Refactoring
- Program Testing
LernzielThe course has two main objectives:

- Obtain an end-to-end (both, theoretical and practical) understanding of the core techniques used for building quality software.
- Be able to apply these techniques in practice.
InhaltWhile the lecture will provide the theoretical foundations for the various aspects of software engineering, the students will apply those techniques in project work that will span over the whole semester - involving all aspects of software engineering, from understanding requirements over design and implementation to deployment and change requests.
LiteraturWill be announced in the lecture
252-0836-00LInformatik II Information 4 KP2V + 2UM. Schwerhoff, F. O. Friedrich Wicker
KurzbeschreibungDer Kurs behandelt die Grundlagen des Entwurfs und der Analyse von Algorithmen und Datenstrukturen, einschliesslich Graphentheorie und -problemen. Er bietet eine Einführung in generisches, sowie paralleles, Programmieren.
LernzielVerständnis des Entwurfs, der Analyse und der Implementation fundamentaler Algorithmen und Datenstrukturen. Überblick über die Konzepte des generischen und parallelen Programmierens. Erfahrung bei der praktischen Umsetzung all dessen in C++.
Inhalt* Asymptotische Laufzeit (algorithmische Komplexität)
* Fundamentale algorithmische Probleme, z.B. Suchen, Sortieren, kürzeste Wege, Spannbäume
* Klassische Datenstrukturen, z.B. Suchbäume, balancierte Bäume, Heaps, Hashtabellen
* Graphentheorie und -probleme
* Problemlösungsstrategien als Entwurfsmuster für Algorithmen, z.B. Induktion, Divide-and-Conquer, Backtracking, dynamische
Programmierung
* Generisches Programmieren: C++-Templates, Funktionen höherer Ordnung, Lambdas, Closures
* Paralleles Programmieren: (Un)abhängigkeit von Berechnungen, Parallelität und Nebenläufigkeit, geteilter Speicher, Wettlaufsituationen, wechselseitiger Ausschluss, Kommunikation und Synchronisation

Im Übungsbetrieb wird das Verständnis durch theoretische und/oder Programmieraufgaben (C++, Code Expert) vertieft.
SkriptDas gesamte Material (Folien, Vorlesungsaufzeichnungen, Beispiele, Übungen, etc.) wird auf der Kurswebseite bzw. auf Code Expert veröffentlicht.
Literatur* T. Ottmann, P. Widmayer: Algorithmen und Datenstrukturen,
Spektrum-Verlag, 5. Auflage, Heidelberg, Berlin, Oxford, 2011
* T. H. Cormen, C. E. Leiserson, R. Rivest, C. Stein: Algorithmen - Eine Einführung, Oldenbourg, 2010
* B. Stroustrup, The C++ Programming Language, 4th Edition, Addison-Wesley, 2013.
* B. Stroustrup, A Tour of C++, 3rd Edition, Addison-Wesley, 2022
Voraussetzungen / BesonderesVoraussetzungen: Informatik I
252-0847-00LInformatik Information 5 KP2V + 2UC. Cotrini Jimenez, F. O. Friedrich Wicker
KurzbeschreibungDie Vorlesung bietet eine Einführung in das Programmieren mit einem Fokus auf systematischem algorithmischem Problemlösen. Lehrsprache ist C++. Es wird keine Programmiererfahrung vorausgesetzt.
LernzielPrimäres Lernziel der Vorlesung ist die Befähigung zum Programmieren mit C++. Studenten beherrschen nach erfolgreichem Abschluss der Vorlesung die Mechanismen zum Erstellen eines Programms, sie kennen die fundamentalen Kontrollstrukturen, Datenstrukturen und verstehen, wie man ein algorithmisches Problem in ein Programm abbildet. Sie haben eine Vorstellung davon, was "hinter den Kulissen" passiert, wenn ein Programm übersetzt und ausgeführt wird.
Sekundäre Lernziele der Vorlesung sind das Computer-basierte, algorithmische Denken, Verständnis der Möglichkeiten und der Grenzen der Programmierung und die Vermittlung der Denkart eines Computerwissenschaftlers.
InhaltWir behandeln fundamentale Datentypen, Ausdrücke und Anweisungen, (Grenzen der) Computerarithmetik, Kontrollanweisungen, Funktionen, Felder, zusammengesetze Strukturen und Zeiger. Im Teil zur Objektorientierung werden Klassen, Vererbung und Polymorhpie behandelt, es werden exemplarisch einfache dynamische Datentypen eingeführt.
Die Konzepte der Vorlesung werden jeweils durch Algorithmen und Anwendungen motiviert und illustriert.
SkriptEin Skript in englischer Sprache wird semesterbegleitend herausgegeben. Das Skript und die Folien werden auf der Vorlesungshomepage zum Herunterladen bereitgestellt. Übungen werden online gelöst und abgegeben.
LiteraturBjarne Stroustrup: Einführung in die Programmierung mit C++, Pearson Studium, 2010
Stephen Prata: C++ Primer Plus, Sixth Edition, Addison Wesley, 2012
Andrew Koenig and Barbara E. Moo: Accelerated C++, Addison-Wesley, 2000.
252-0856-AALComputer Science Information
Belegung ist NUR erlaubt für MSc Studierende, die diese Lerneinheit als Auflagenfach verfügt haben.

Alle andere Studierenden (u.a. auch Mobilitätsstudierende, Doktorierende) können diese Lerneinheit NICHT belegen.
4 KP9RF. O. Friedrich Wicker, R. Sasse
KurzbeschreibungDie Vorlesung bietet eine Einführung in das Programmieren mit einem Fokus auf systematischem algorithmischem Problemlösen. Lehrsprache ist C++. Es wird keine Programmiererfahrung vorausgesetzt.
LernzielPrimäres Lernziel der Vorlesung ist die Befähigung zum Programmieren mit C++. Studenten beherrschen nach erfolgreichem Abschluss der Vorlesung die Mechanismen zum Erstellen eines Programms, sie kennen die fundamentalen Kontrollstrukturen, Datenstrukturen und verstehen, wie man ein algorithmisches Problem in ein Programm abbildet. Sie haben eine Vorstellung davon, was "hinter den Kulissen" passiert, wenn ein Programm übersetzt und ausgeführt wird.
Sekundäre Lernziele der Vorlesung sind das Computer-basierte, algorithmische Denken, Verständnis der Möglichkeiten und der Grenzen der Programmierung und die Vermittlung der Denkart eines Computerwissenschaftlers.
InhaltWir behandeln fundamentale Datentypen, Ausdrücke und Anweisungen, (Grenzen der) Computerarithmetik, Kontrollanweisungen, Funktionen, Felder, zusammengesetze Strukturen und Zeiger. Im Teil zur Objektorientierung werden Klassen, Vererbung und Polymorhpie behandelt, es werden exemplarisch einfache dynamische Datentypen eingeführt.
Die Konzepte der Vorlesung werden jeweils durch Algorithmen und Anwendungen motiviert und illustriert.
SkriptEin Skript in englischer Sprache wird semesterbegleitend herausgegeben. Das Skript und die Folien werden auf der Vorlesungshomepage zum Herunterladen bereitgestellt.
LiteraturBjarne Stroustrup: Einführung in die Programmierung mit C++, Pearson Studium, 2010
Stephen Prata: C++ Primer Plus, Sixth Edition, Addison Wesley, 2012
Andrew Koenig and Barbara E. Moo: Accelerated C++, Addison-Wesley, 2000.
252-0856-00LInformatik Information 6 KP2V + 2U + 1PF. O. Friedrich Wicker, R. Sasse
KurzbeschreibungDie Vorlesung bietet eine Einführung in das Programmieren mit einem Fokus auf systematischem algorithmischem Problemlösen. Lehrsprache ist C++. Es wird keine Programmiererfahrung vorausgesetzt.
LernzielPrimäres Lernziel der Vorlesung ist die Befähigung zum Programmieren mit C++. Studenten beherrschen nach erfolgreichem Abschluss der Vorlesung die Mechanismen zum Erstellen eines Programms, sie kennen die fundamentalen Kontrollstrukturen, Datenstrukturen und verstehen, wie man ein algorithmisches Problem in ein Programm abbildet. Sie haben eine Vorstellung davon, was "hinter den Kulissen" passiert, wenn ein Programm übersetzt und ausgeführt wird.
Sekundäre Lernziele der Vorlesung sind das Computer-basierte, algorithmische Denken, Verständnis der Möglichkeiten und der Grenzen der Programmierung und die Vermittlung der Denkart eines Computerwissenschaftlers.
InhaltWir behandeln fundamentale Datentypen, Ausdrücke und Anweisungen, (Grenzen der) Computerarithmetik, Kontrollanweisungen, Funktionen, Felder, zusammengesetze Strukturen und Zeiger. Im Teil zur Objektorientierung werden Klassen, Vererbung und Polymorhpie behandelt, es werden exemplarisch einfache dynamische Datentypen eingeführt.
Die Konzepte der Vorlesung werden jeweils durch Algorithmen und Anwendungen motiviert und illustriert.
SkriptEin Skript in englischer Sprache wird semesterbegleitend herausgegeben. Das Skript und die Folien werden auf der Vorlesungshomepage zum Herunterladen bereitgestellt.
LiteraturBjarne Stroustrup: Einführung in die Programmierung mit C++, Pearson Studium, 2010
Stephen Prata: C++ Primer Plus, Sixth Edition, Addison Wesley, 2012
Andrew Koenig and Barbara E. Moo: Accelerated C++, Addison-Wesley, 2000.
252-0863-00LEngineering Tool: Advanced Programming with C++ Information Belegung eingeschränkt - Details anzeigen
Die Ingenieur-Tool-Kurse sind ausschliesslich für MAVT-Bachelor-Studierende.
0.4 KP1KF. O. Friedrich Wicker
KurzbeschreibungThe programming model of C++ is discussed in some depth. In particular the mechanisms for efficient memory management and generic programming with C++ are covered.
LernzielAbility to implement memory-efficient data structures and efficient generic algorithms using C++.
InhaltVectors, pointers and iterators, range for, keyword auto, a class for vectors, subscript-operator, move-construction and iteration. RAII (Resouce Allocation is Initialization) Principle, Templates and Generic Programming, Functors and Lambda Expressions.
SkriptDetailled, bilingual slides of the lectures will be made available.
LiteraturB.Stroustrup, The C++ Programming Language (4th Edition), Addison Wesley 2013.
Voraussetzungen / BesonderesLecture Series Informatik I 252-0832-00L or equivalent knowledge in programming with C++.

Course can only be taken if the programming project is executed and submitted. If no solution to the programming project is submitted, the course is considered failed («no show»).