Разработка обуч.программы тренажерного типа по теме"Реализация хеш-поиска с разрешением конфли

Хеш-таблицы являются уникальной структурой данных. Отличительной ее особенностью является один из самых быстрых алгоритмов поиска. Хеш-поиск с разрешением конфликтов методом пустых ячеек, основывается на вычислении с помощью хеш-функции места искомого ключа прямо по его значению. Для разрешения конфликтов при добавлении нового элемента (ключа) используются свободные ячейки самой таблицы без применения дополнительных структур данных в виде линейных списков и т. п. что позволяет значительно увеличить скорость поиска. При этом скорость хеш-поиска зависит от заполнения таблицы.
Актуальность изучения хеш-поиска обусловлена применением этой технологии в современных базах данных, как реляционных, так и не реляционных. Особенно успешное применение нашел хеш-поиск в связи с развитием в последнее десятилетие не реляционных, так называемых NoSQL хранилищ.
Однако, исследуя литературные и Internet источники, не обнаруено ни одного компьютерного тренажера посвященного отработке знаний, умений и навыков работы с алгоритмами хеш-поиска. Таким образом, тема работы не только актуальна, но и удовлетворяет требованию новизны.
В ходе работы над тренажером алгоритмов хеш-поиска с разрешением конфликтов методом пустых ячеек разработан компьютерный тренажер, позволяющий изучать алгоритмы хеш-поиска, основанные на линейном исследовании ячеек, квадратичном исследовании ячеек и двойном хешировании. В работе реализованы два режима — демонстрационный и контролирующий для таких операций работы с хеш-таблицами, как добавление нового элемента, поиск и расширение хеш-таблицы. Разработку выгодно отличает наглядность работы хеш-алгоритмов в том числе применение анимации. Контролирующий режим позволяет объективно контролировать уровень знаний пользователей тренажера с помощью сохранения детализированного протокола контроля в отдельный файл.
В ходе выполнения работы использованы программные платформы Java и JavaFX, IDE NetBeans и язык UML для создания проектной документации.

Введение 3
Раздел 1. Проектирование тренажерной программы 5
1.1. Обзор принципов построения тренажерных программ 5
1.2. Техзадание на разработку тренажера 15
1.3. Подбор учебного материала (теория, примеры) 21
1.4. Пошаговое описание алгоритмов с указанием способов визуализации шагов 33
1.5. Проектирование тестовых заданий для режима контроля 37
Раздел 2. Программная реализация тренажера 41
2.1. Обзор инструментов разработки 41
2.2. Общая модульная структура программы 48
2.3. Реализация пошаговой работы алгоритмов 53
2.4. Реализация пользовательского интерфейса 70
2.5. Особенности реализации контролирующего режима 74
Заключение 79
Литература 81
Приложение 1. Листинг программы 83
Приложение 2. UML диаграммы ….............................................................................122

1. Java Development Kit://http://ru.wikipedia.org/wiki/Java_Development_Kit (Дата обращения 20.04.2014).
2. JavaFX://http://ru.wikipedia.org/wiki/JavaFX(Дата обращения 20.04.2014)
3. Oracle для профессионалов. Книга 1. Архитектура и основные особенности. Третье издание, переработанное и дополненное: Пер. с англ. / Том Кайт — Спб. : ООО «ДиаСофтЮП», 2005 — 656 с.
4. Overview of JavaFX Scene Builder: //http://docs.oracle.com/javafx/ scenebuilder/ 1/overview/jsbpub-overview.htm(Дата обращения 20.04.2014).
5. Silverlight://http://ru.wikipedia.org/wiki/Silverlight(Дата обращения 20.04.2014)
6. Three Java IDEs Compared: //http://news.dice.com/2013/10/24/ three-java-ides-compared-147/#content(Дата обращения 20.04.2014).
7. Алгоритмы и структуры данных. Никлаус Вирт;/ Пер. с англ. Ткачев Ф.В.- М.: ДМК Пресс, 2010. - 272 с.: ил.
8. Алгоритмы: построение и анализ, 2-е издание. Кормен, Томас Х., Лейзерсон, Чарльз И., Ривест, Рональд Л., Штайн, Клиффорд; Пер. с англ. - М. : Издательский дом «Вильямс», 2005.-1296 с. : ил.
9. Александ Лозовюк. Да пошел ты, SQL! Как отказать от SQL баз данных и выиграть: // Хакер № 08/09 (128). URL: http://www.xakep.ru/magazine/xa/ 128/020/1.asp (Дата обращения: 16.02.2014).
10. Беляев М.И., Гриншкун В.В., Краснова Г.А. Технология создания электронных средств обучения. Публикация в сети Интернет.
11. Бошмаков А. И., Бошмаков И.А. Разработка компьютерных учебников и обучающих систем. - М.: Информационно-издательский дом "Филинъ", 2003.-616 с.
12. Горюнова М.А., Горюхова Т.В., Кондратьева И.Н., Рубашкин Д.Д. Электронные образовательные издания. Учебно-методическое пособие. СПб.: ЛОИРО, 2003. – 40 с.
13. Компьютерная математика с Maxima: Руководство для школьников и студентов / Е. А .Чичкарёв — М. : ALT Linux, 2012. — 384 с.: ил. — (Библиотека ALT Linux).
14. Красильникова В.А. Использование информационных и коммуникационных технологий в образовании: учебное пособие/ В.А. Красильникова; Оренбургский гос. ун-т. - 2-е изд. перераб. и дополн. - Оренбург: ОГУ, 2012. - 291 с.
15. Кэширование и memcached: // Хабрахабр. URL http://habrahabr.ru/post/ 42607/ (Дата обращения: 16.02.2014).
16. Машнин Т.С. JavaFX 2.0: разработка RIA-приложений. - Спб.: БХВ-Петербург, 2012. - 320 с.: ил.
17. Обзор интегрированной среды разработки:// http://msdn.microsoft.com /ru-ru/ library/vstudio/ms165088(v=vs.100).aspx (Дата обращения 20.04.2014).
18. Попов А.А. Тренажер по аналитическому решению линейных дифференциальных уравнений методом Лагранжа // Новые информационные технологии в образовании: материалы междунар. науч.-практ. конф., Екатеринбург, 1–4 марта 2011 г.: в 2 ч. // ФГАОУ ВПО «Рос. гос. проф.-пед. ун-т». Екатеринбург, 2011. Ч. 1. 318 с. С. 199 -202.
19. Соловов А.В. Проектирование компьютерных систем учебного назначения. Учебное пособие. Самара 1995.
20. Сравнение C Sharp и Java://http://ru.wikipedia.org/wiki/Сравнение_C_Sharp _и_Java (Дата обращения 20.04.2014)
21. Структуры данных и алгоритмы в Java / М.Т. Гудрич, Р. Тамассия; Пер. с англ. А.М. Чернухо. - Мн.: Новое знание, 2003. -671 с.: ил.
22. Трухин А.В. Электронные средства учебного назначения. Автоматизированная тренажерно-обучающая система: компьютерный тренажер и язык описания сценариев. Томский государственный университет.
23. Филатова Н.Н. , Вавилова Н.И., Ахремчик О.Л. Мультимедиа тренажерные комплексы для технического образования // Educational Technology & Society 6(3) 2003, С. 164-186.
24. Фундаментальные алгоритмы и структуры данных в Delphi: Пер. С англ./Джулиан М. Бакнелл. - Спб: OOO «ДиаСофтЮТ», 2003.-560 с.
25. Юрков Н. К. Интеллектуальные компьютерные обучающие системы : моногр. / Н. К. Юрков. – Пенза : Изд-во ПГУ, 2010. – 304 с.