Úvodní několikadílná přednáška pro ty, kteří mají s programováním malé nebo dokonce žádné zkušenosti. Od základů si vysvětlíme problematiku programování a představíme programovací jazyk Python, který je jednoduchý na naučení, ale přitom není jen dětskou hračkou a je používaný ve spoustě důležitých projektů. Ukážeme si základní datové typy (n-tice, seznamy, slovníky) a datové struktury (fronta, zásobník) a základní algoritmy a programátorské techniky, bez kterých se žádný programátor neobejde.

Co to jsou grafy, jak je v programech reprezentovat a hlavně k čemu se dají použít. Prohledávání grafu do šířky i do hloubky. Hledání nejkratších cest: Dijkstrův a Floydův algoritmus. Topologické třídění grafů a kreslení grafů jedním tahem.

Problém, algoritmus a program. Časová a paměťová složitost problémů i algoritmů. Složitost rekurzivních algoritmů, složitost v průměrném případě.

Dynamické programování je programátorská technika využívající velice prostinkého nápadu: Proč něco počítat několikrát, když to mohu spočítat jednou a výsledek si uložit? Na této přednášce si ukážeme, že tento jednoduchý nápad může pomoci efektivně vyřešit i poměrně obtížné úlohy.

Tipy a triky, jak uspět v programátorských soutěžích a olympiádě. Čeho si všímat při vymýšlení algoritmů a na co si dávat pozor při samotné implementaci. Jakých soutěží se na střední škole můžete účastnit, kde se dají získat zkušenosti a kde se naopak dají vyhrát velké ceny.

Důmyslnější datové struktury: trie, splay stromy, BB-α stromy; geometrické struktury pro lokalizaci bodů v rovině; binomiální a Fibonacciho haldy, leftist haldy a 2-3 haldy. Též několik přátelských randomizovaných datových struktur: skip listy a treapy.

Probereme vše, co by měl správný programátor vědět. Co jsou a k čemu slouží intervalové stromy. Jaké se pomocí nich dají řešit úlohy. Probereme množství stromů v 1D, 2D a více-D, statické i dynamické. Ukážeme implementaci podle Fenwicka, binárně indexované stromy i rekurzivní konstrukci. Jak se dají elegantně napsat za 5 minut. Jako bonus hromada příkladů.

Vyhledávání čehokoliv ve velkém množství textu: Prostá vylepšení hledání hrubou silou: Karp-Rabin, Boyer-Moore. A algoritmy chytřejší: Morris-Pratt, Knuth-Morris-Pratt, Aho-McCorasicková. Konečné automaty prakticky, regulární a „regulární“ výrazy.

Povídání o tom, jak programovat počítačové soupeře do šachů a her jim podobným. Základní minimaxový algoritmus a jeho vylepšení neboli α-β ořezávání. Stále pomalé? Několik nápadů na efektivnější ořezávání. Ne u všech her však funguje hrubá síla (minimax) dobře, ukážeme si tedy, jak hru zanalyzovat.

C# je moderní objektově orientovaný jazyk, který za deset let svého bouřlivého vývoje dostal do vínku některé funkcionální rysy. Mimo popisu základních konstrukcí si projdeme zajímavé části dotnetí Base Class Library.

Základy programování v Pythonu, syntaxe, datové typy, funkce, třídy, moduly. Kolik existuje verzí Pythonu, jaké novinky na nás čekají v Pythonu 3. Výhody interaktivního interpretu.

Úvod do servírování informací skrze World Wide Web. Co znamená http://, jaký je rozdíl mezi HTML a XHTML a na co se hodí znát kaskádové styly.

Úvod do problematiky vytváření dynamicky generovaných webových stránek. Syntaxe jazyka PHP, netypovost, (ne)pole. Jak psát stránky, za které se nemusím stydět, objektové programování, použití MVC. Nejpoužívanější frameworky. Zamícháno s XHTML, JavaScriptem, CSS a možná i (My)SQL.

Proč psát dlouhé a složité programy, když stačí dostatečně přesně popsat situaci a pak se prostě zeptat? Toť princip logického programování, který si ukážeme na Prologu.

Jednoho dne se Larry Wall rozhodl, že nasype do jednoho velkého kotle spousty programovacích jazyků a unixových utilit, za stálého míchání povaří, posléze přecedí, přikoření a implementuje. Tak vznikl Perl, jazyk původně určený hlavně na zpracování textu, ovšem jak se ukázalo, též šikovný na spoustu dalších věcí. Asociativní pole, libovolně složité datové struktury za pomoci referencí, balíčky a objekty zdarma a hlavně regulární výrazy zde a všude. Zkrátka jazyk, který lze jedině milovat nebo nenávidět, nic mezi tím. Malé ochutnání Perlu6, jazyka (snad už nepříliš vzdálené) budoucnosti.

Úvodní minikurs diskrétní matematiky (to je opak matematiky spojité, čili mimo jiné kombinatorika). Seznámení s relacemi a jejich vlastnostmi. Dozvíte se také něco o uspořádaných, nezávislých a jiných množinách. S pomocí kombinatoriky možná vyřešíme problém zmatené šatnářky. Hallova věta nám pomůže určit, jestli má cenu snít o perfektním párování.

Kryptologie čili tajuplná nauka o šifrách, jejich konstrukci a hlavně o jejich luštění. Přísně tajné. Šifrovací systémy jako lego: základními kostičkami nám budou symetrické a asymetrické šifry a jednosměrné funkce, stavět z nich budeme kryptografické protokoly na bezpečný přenos, autentikaci, digitální podpisy a třeba i jak si hodit korunou po telefonu. Předvedeme nerozluštitelnou šifru a dokonce to o ní i dokážeme.

Rozličné kombinatorické hry se zápalkami, kamínky, barvičkami či grafy a jejich abstrakce. U některých si ukážeme výherní či obranné strategie, u některých dokážeme, že sice příslušná strategie existuje, ale nikdo ji ve skutečnosti nezná. Teorie pana Conwaye: jak pozicím přiřazovat čísla, popř. jiné symboly. Piškvorky a jejich zobecnění na hypergrafy.

Povídání o grafech, které jde nakreslit na papír bez křížení hran. O tom, co všechno pro takové grafy platí a jak je poznáme, aniž bychom je museli kreslit. Existuje pouze 5 pravidelných mnohostěnů a my se o tom pomocí teorie grafů přesvědčíme. Barvení rovinného grafu šesti a možná i méně barvami. Když zbude čas, zkusíme grafy kreslit i na jiné plochy: kupříkladu Möbiovu pásku, pneumatiku nebo ušatou kouli.

Kamarád u černobílého textového okna září blahem. Chcete poznat, proč? Jak UNIX vznikl, k čemu je dobrý a k čemu třeba není. UNIXová filosofie. Kouzlo scriptů. Kouzlo speciálních souborů. Kouzlo propojování programů. Kouzlo nechtěného. UNIX byl napsán v C a C vzniklo pod UNIXem.

Jak funguje Internet a počítačové sítě vůbec: od elektronů v drátech (fotonů v optických kabelech nebo elektromagnetických vln) přes packety a jejich routing až k jednotlivým síťovým službám. Protokoly rodiny TCP/IP, síťové topologie (a proč Internet vlastně nemá žádnou), internetworking. Pár taktů hudby budoucnosti: IPv6, multicasting, přenos v reálném čase atd.

Donald E. Knuth napsal TeX před desítkami let proto, že mu nikdo nebyl schopen vysázet matematický text podle jeho požadavků. Od té doby se hojně používá pro sazbu nejrůznějších publikací. Probereme základy TeXu, jeho využití při psaní řešení KSP, ale třeba také povídek, ročenky, slajdů pro prezentaci, zpěvníku nebo rovnou not.

Nezávazné povídání o Matfyzu a základním matfyzáckém folklóru. Určitě si přečteme matfyzáky sepsaný Úvod do matfyzáka a zazpíváme pár matfyzáckých písní. Zbytek už bude záležet na tom, co budete chtít slyšet.

Lamarckismus není jen o dlouhých krcích, aneb na Darwina dlouho nedůvěřivě koukali i vědci. Proč mu ve třicátých letech uvěřili? A co se od té doby povedlo vymyslet nad jeho rámec? Dost! Nová syntéza, neodarwinismus, evodevo. Popularizační hity jako sobecký gen či červená královna, ale také spandrely a autonomní agenti. Populační genetika. Jak vznikají nové druhy?

Jak zmapovat alespoň část svých myšlenek a jak se v mapě neztratit. Jak nejlépe mohu dosáhnout toho, aby mapovaná oblast při samotném mapování rostla. Využití map mysli při přípravě čehokoliv. Proč je velký čistý papír někdy lepší než počítač. Brainstorming, duševní rozcvičky, nasazování klobouků a další užitečné techniky, jak něco v krátkém čase vymyslet, a různé způsoby, kterak přijít na řešení problému.

V dnešní době už není tak těžké se dostat k robotovi bez strávení spousty času jeho stavěním. Povíme si, jak se robot programuje, co se s ním dá provádět. Ukážeme si nástroje pro programování, simulátory robotů, soutěže, kterých se dá zúčastnit, a možná bude i ukázka programování skutečného robota.