Úvodní trojdílná přednáška pro ty, kteří mají s programováním jen malé, nebo dokonce žádné zkušenosti. Vysvětlíme si od základů problematiku programování, jako je zápis cyklů, podmínek a funkcí, ukážeme si základní datové typy (n-tice, seznamy, slovníky), datové struktury (fronta, zásobník) a zkusíme si prakticky naprogramovat několik základních algoritmů. Vše se bude ukazovat hlavně na jazyku Python, který je jednoduchý na naučení a přesto zároveň velmi mocný. Jednotlivé přednášky se budou prolínat s přednáškami ZALG.

Spousta algoritmických problémů se dá popsat pomocí teorie grafů. Ukážeme si její základy: co je to graf, jak se dá v programu reprezentovat a k čemu se dá použít. Naučíme se hledat nejkratší cestu v bludišti nebo na mapě.

Ukážeme si, proč programy fungují tak, jak jsme zvyklí. Co umí procesor, co dělá paměť a jak se to dá k něčemu použít. Ukážeme si nějaký program v Céčku a v Asembleru a koukneme se, kolik toho řeší Python za nás. Co dělá operační systém, jak je třeba možné, že na jednom procesoru běží najednou několik procesů. Ukážeme si, že počítače jsou překvapivě hloupá stvoření, co umí jenom základní počty, ale na programování nám to stačí.

Intervalový strom je datová struktura pracující s intervaly, se kterou se můžeme setkat v mnoha úlohách (zejména soutěžních). Řekneme si, co to intervalový strom je, jejich použití si ukážeme na úlohách. Dáme se můžeme zabívat tím, jak je upravovat, aby toho zvládly ještě víc.

Přehled šikovných datových struktur, které se nevešly do ZALG. Vyhledávací stromy a různé způsoby jejich vyvažování a „ozdobení“. Hešování aneb hledáme v téměř konstantním čase. Líné datové struktury a amortizovaná složitost.

Spousta algoritmů je mnohem rychlejší, než jak na první pohled vypadají. Šikovný způsob, jak takové chování zkoumat, je amortizovaná časová složitost. Předvedeme několik trochu překvapivých příkladů amortizace: dvojková a jiná počitadla, datové struktury založené na přebudovávání, vyhledávací stromy bez otravného vyvažování, dynamizace datových struktur, udržování historie.

Jazyk C patří k nejrozšířenějším jazykům, hodí se pro low-level programování i kusy kódu, které mají zejména být rychlé. Představíme si datové typy a běžné programové konstrukce, vysvětlíme si základy práce s ukazateli a také se seznámíme se standardními knihovnami jazyka C.

Co se děje za oponou, když do prohlížeče zadáte adresu svých oblíbených stránek? A jak si takovou stránku taky pořídit? Přelet nad protokolem HTTP, seznámení s HTML a předvedení kaskádových stylů. Jak fungují dynamické stránky a jaký je rozdíl v tom, jestli něco běží na serveru nebo v prohlížeči.

Volné navázání na NET aneb máme fungující síť a chceme nad ní provozovat složitější komunikaci. ICMP aneb servisní protokol Internetu, DNS a překlad doménových jmen, jednoduché textové protokoly jako je FTP, SMTP, IMAP nebo nejpoužívanější webové HTTP, kterého se zastavíme trochu déle – hlavičky, návratové kódy, cookie, více domén na stejné IP adrese. A pokud zbude čas, využijeme zranitelnosti některých protokolů a provedeme síťový útok.

Jak vytvořit jednoduchý Linuxový server, který poskytuje služby vaší domácnosti, nebo třeba nějaké větší síti. Co se tam hodí provozovat? Povíme o SSH, kličích, šifrování, systemd, Apache a Nginxu, nastavení mailového serveru i DNS. Jak server zabezpečit před útočníky, jak před ztrátou dat a jak před uklízečkou. Vše si vyzkoušíme prakticky, třeba na virtuálním počitači.

Když se něco vyvíjí delší dobu, přijde vhod nějaký nástroj, který by uměl zjistit kdo co přidal a proč, uměl by se vrátit k předchozí verzi nebo třeba vrátit jenom jednu změnu, co udělal kamarád před rokem. Na jeden takový, Git, se podíváme. Povíme si, jak Git ukládá změny, co jsou commity, větve, tagy a jak vypadá merge mezi větvemi. Nakonec možná předvedeme i nějaké užitečné triky: třeba hledání bugů půlením historie.

Návrh uživatelského rozhraní není jen o vzhledu, ale i o tom, jak navrhnout aplikaci, která bude užitečná, efektivní a použitelná. A nejenom aplikaci, ale třeba i tlačítka na přivolání výtahu. A že to přece není nic složitého? Ukážeme si pár případů špatného návrhu uživatelského rozhraní, pár příkladů těch dobrých, a pak se sami vrhneme na návrh - stránky na převod měn, mechanické injekční stříkačky pro nemocnice... - a prodiskutujeme si spolu, co je na nich dobře a co špatně. A možná trochu zabrousíme i do Figmy - takového užitečného a docela jednoduchého nástroje pro návrh rozhraní.

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. V této spíše praktické přednášce si ukážeme použití TeXu od hladké sazby knihy až po zběsilosti hraničící s programováním. Pozornost věnujeme i zdrojům informací a rozdílům mezi různými dialekty TeXu.

Kryptografie se zabývá šiframi, jejich konstrukcí a zejména jejich luštěním. Začneme se symetrickými a asymetrickými šiframi a jednosměrnými funkcemi. Z nich pak vybudujeme složitější kryptografické protokoly na bezpečný přenos, autentikaci a digitální podpisy. Vymyslíme dokonce, jak si hodit korunou po telefonu, a také předvedeme nerozluštitelnou šifru a dokonce to o ní dokážeme.

Prakticky si ukážeme jak v Pythonu použít algoritmy, které z příkladů samy nějak usoudí co mají dělat. Na co si dát při jejich používání pozor, co si od nich můžete slibovat a na co se tento přístup (ne)hodí. Pro představu se podíváme jak některé tyto algoritmy fungují.

Jak se vyhnout překlepům? Jak zkontrolovat dlouhý dokument za zlomek sekundy? A jak se vypořádat s češtinou, která skloňuje a časuje? Představíme si program Hunspell, který umožňuje kontrolu pravopisu v libovolném jazyce a stačí mu k tomu překvapivě málo. Ukážeme si, jak do něj přidat svá vlastní slova, a následně se podíváme, jak funguje pod pokličkou.

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.

Pokusíme se vybudovat kombinatoriku intuitivně. Co nejvíce se vyhneme počítání se vzorci, vystačíme si s elegantními úvahami. Kromě základních technik si ukážeme, jak nám mohou pomoci rekurence a jak se úlohy dají převádět mezi sebou. Procvičíme na spoustě příkladů.

Podíváme se, čím se to ta lineární algebra vlastně zabývá. Řekneme si, co jsou matice, jak se s nimi počítá a k čemu jsou dobré. Seznámíme se s pojmy jako těleso, vektor a vektorový prostor, představíme si jejich zajímavé vlastnosti a uvedeme je do různých souvislostí.

Objektově orientované programování přináší jiný náhled na návrh řešení problémů. Vysvětlíme, jak se liší objektové a procedurální programování. Co je to objekt a co třída. Základní vlastnosti objektů (dědičnost, zabalení, polymorfismus). Co je to metoda, překrývání metod, virtuální metody (pozdní vazba) a čistě virtuální (abstraktní) metody. Jak se liší OOP ve statických (C++, C#, Java) a dynamických (Python) jazycích. Jak programovat objektově i bez podpory jazyka, třeba v Céčku.

Zadefinujeme si, co je to informace, jak jí můžeme měřit a jaké to má důsledky. Z počátku se prokoušeme pravděpodobností, řekneme si, co je to entropie a jak souvisí s bitem informace. Následně si povíme, co je to kód a jak nejlépe můžeme zakódovat informaci. Vysvětlíme si Huffmannovo kódování a, pokud zbude čas, i aritmetický kód a Ziv-Lempelův rekurenční kód.

Převážně nevážné a mírně nepřed-vídatelné po-vídání o jazyku i jazyce. Základní jazykové rodiny a jejich podobnosti i odlišnosti. Co má společného čínština s angličtinou a co nikoliv. Jak se jazyky vyvíjejí a jak se navzájem ovlivňují. Kde jsme přišli k pravidlům a jaký je jejich smysl. Existují synonyma? Proč je jazyk nejednoznačný a proč je to dobře. Jak se na jazyk dívá matematik a jak se na matematiku dívají lingvisté. Jak vzniklo písmo? A jak otazník? Jak zapsat zachrochtání a jak třeba mlasknutí &c.

Základoškolský přístup „množina je kupříkladu miska jablíček“ nabízí spoustu otázek: Když jablíčka přesuneme do sáčku, bude to stále tatáž množina? A co když kousek jablíčka ukousneme? V rámci této přednášky se pokusíme o vybudování teorie množin od základů (rozuměj axiomů) a to v duchu Zermelo-Fraenkelovském. Pak uvidíme, jak na teorii množin vystavět zbytek matematiky.

Pojďme usednout k šálku lahodného čaje a povídat si o tom, co se v něm skrývá. Kde se čaj vzal, kde se pěstuje, jak se zpracovává a jak ho připravovat. Trocha čajového zeměpisu, dějepisu i čajové chemie a čajové kultury. Též o všelijakých substancích čaji podobných.