中国科学技术大学-算法设计与分析基础 教学大纲

课程名称    算法设计与分析基础 `0l)\  
英文名称    The Fundation of Design and Analysis of Algorithms 'cs!(z-{x  
课程编号    不填    总学时    60    学 分    不填 w"s;R8  
预修课程    数 据 结 构    开课学期    不填 2$>"4 N  
大纲撰写人    顾 乃 杰 [dG&"%5vD  
一、教学目标和基本要求 9:|z^r  
    目标：本课程是高等学校计算机系各专业的基础课, 其要求是使学生了解和掌握算法基础这门课程的基本内容, 知道算法设计的基本方法和技术, 学会算法性能分析中的具体方法和技巧, 为计算机应用和科学研究工作中有效求解问题, 以及为今后进一步学习打下基础。 <a)B5B>  
    基本要求：使学生能够从的运算三个方面去掌握各种数据结构的特性, 对算法的时、空复杂性有一定的分析能力，使之能够针对具体的应用问题， 选择合适的数据结构及设计结构清晰、正确有效的算法解决之。 %9,:  
二、课程简介 9(;5!q,Gsg  
本课程系统而全面地介绍了算法设计的基本策略和方法, 如:分治法、贪心法、动态规划、回溯法、分枝-限界等等, 并从解决大量计算机科学和应用中出现的问题出发, 描述了应用这些策略和方法而设计有效算法的过程, 并且给出了若于精典算法, 同时,对通过对这些典型算法的时间和空间复杂度的分析,逐步介绍了算法分析的方法和步骤, 以及提高算法性能的技巧, 着重强调了算法优化的思想。 3F5Y#[L`  
三、教学重点、难点 VO
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重点: 算法设计的基本思想和策略, 算法优化的技巧, 算法性能分析的方法; \)\uAI-  
难点: 将算法优化的思想贯穿在设计过程中, 算法平均性能的分析技巧。 fj2pD Cic  
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四、教材名称及主要参考书 N=1zhI:VaQ  
参考书:《计算机算法基础》,邹海明,余祥宣, 华中理工大学出版社 XLEEd?Vct9  
    《计算机算法导引》,卢开澄 编著,   清华大学出版社 mR3 )$!  
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五、课程章节主要内容及学时分配 Vu @2  
EV1x"}D A_  
第一章 绪 论              (2 学时) 3AKT>Wy =  
第一节 基本概念 W62 $ HI  
第二节    算法的设计和性能度量 RCXm</  
第三节    标准记号与常用函数和公式 P
I KQ}aq=  
第二章 分治与递归策略       (5 学时) H
GuU6@~hu  
  第一节 二分检索 4o+SSS  
第二节    矩阵的快速乘法 RMinZ}/  
第三节    快速傅里叶变换（FFT） ;kSRv=S  
第四节    广义表及递归算法 p~Tp=d)/  
第三章 排序与选择       （5 学时） w_c)iJ  
第一节    简单排序和SHELL排序 #Tc]L<."
 
第二节    选择排序和堆排序 4LG[i}u.N  
第三节    快速排序和归并排序 ]!7%)  
第四节    选择问题
9CBKU4JQ  
第五节    桶排序和基数排序 t>hoXn^-  
第四章 贪心策略       （4学时） Ck:RlF[6C  
第一节 文件存储     F$L2bgQR?'  
第二节 背包问题     l ga%U~  
第三节 有限期的作业调度问题 ldd8'2  
第五章 串匹配         （4学时） #7 )&`  
第一节 一般算法 jeKqS  
第二节 Rabin-Karp算法 cTC -cg p  
第三节 Knuth-Morris-Pratt算法 zd%n)jlwR  
第四节 Boyer-Moore算法 X;e=d+pw  
第六章 动态规划       （8学时） M =/+q  
第一节 多段图         OC?a[^hB^)  
第二节 最佳二分检索 oI\Lepl*  
第三节 资源分配问题 -yP|CZM  
第五节     0/1背包问题 ;;4>vF#*  
第六节     货郎担问题     :EGvI  
第七节    最长公共子序列 r\PO?1  
第八节    作业调度问题    第七章 回溯法         （5学时） :P2{^0$  
第一节 一般算法 f|v5itO2  
第二节 皇后问题 -dto46X  
第三节 子集和数问题 RJ\'"XQ  
第四节 图的着色 )r0XQa]@$  
第五节 哈密顿环 k)3b 0T@b  
第六节** 背包问题 >='y+68  
第八章 检索、遍历与分枝限界法（5学时） BvnNAi  
第一节 代码最优化 (]@yDb4  
第二节    对策树 9ZD>_a  
第三节    资源分配问题 htuYctu`  
第四节    0/1背包问题 qWdob>u  
第五节    货郎担问题 We`6# \Z X  
第九章 数组压缩存贮与数值计算（8学时） ~D0e\Q(A  
第一节 数据的压缩存贮技术 kEYkd@{  
第二节    压缩存贮时的矩阵运算 v:IpZ;^  
第三节    多项式的快速乘法 p!o?2Lbiw  
第四节    矩阵链乘问题 UfkQG`G9H  
第五节    矩阵分解与逆矩阵 CcJ%;.V,T  
第十章 数论算法         （6学时） r}\m%(i  
第一节    最大公约数与模运算 ]as+gZ8  
第二节    中国余数定理 q/h, jM  
第三节    元素的幂运算 ;u?L>(b  
第四节    素数的判定算法 :!QT ,  
第五节    背包公钥密码 o)L)|  
第六节    RSA公钥密码 yog(  
K^Ho%_)  
六、系教学委员会意见 c }7gHud  
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组长签字：       年 月 日 nu `R(2/  
七、系主任意见 STL+tLJ  
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系主任签字：       年 月 日