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 UQ'\7OS  
英文名称    The Fundation of Design and Analysis of Algorithms Ge,;8N88  
课程编号    不填    总学时    60    学 分    不填 i%ZW3MrY~  
预修课程    数 据 结 构    开课学期    不填 u1t%(_h  
大纲撰写人    顾 乃 杰 HH
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一、教学目标和基本要求 RMd[Yr2e  
    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。 u@~JiiC%  
    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。 #Xhdn\7  
二、课程简介 VS9`{  
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。
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三、教学重点、难点 &n6$rBr%  
重点: 算法设计的基本思想和策略, 算法优化的技巧, 算法性能分析的方法; ,stN  
难点: 将算法优化的思想贯穿在设计过程中, 算法平均性能的分析技巧。 + `  s@  
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四、教材名称及主要参考书 /DQc&.jK  
参考书:《计算机算法基础》,邹海明,余祥宣, 华中理工大学出版社 dYSr4pb  
    《计算机算法导引》,卢开澄 编著,   清华大学出版社 {T4  
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五、课程章节主要内容及学时分配 V6t,BJjS  
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第一章 绪 论              (2 学时) 0@G")L Ue0  
第一节 基本概念 |~'IM3Jw(Y  
第二节    算法的设计和性能度量 j'%$XvI  
第三节    标准记号与常用函数和公式 Lg~B'd8m  
第二章 分治与递归策略       (5 学时) FL(6?8zK  
  第一节 二分检索  Np'2}6P  
第二节    矩阵的快速乘法 T.Ryy"%F  
第三节    快速傅里叶变换（FFT） u}!@ ,/)  
第四节    广义表及递归算法 bHg,1y)UC  
第三章 排序与选择       （5 学时） Kl2lbe7  
第一节    简单排序和SHELL排序 #{ k|I$  
第二节    选择排序和堆排序 MF~H" D n  
第三节    快速排序和归并排序 w"OP8KA:^T  
第四节    选择问题 F%i^XA]a*  
第五节    桶排序和基数排序 slg ]#Dy  
第四章 贪心策略       （4学时） +n<k)E@>J  
第一节 文件存储     Ix(?fO#uNF  
第二节 背包问题     " R-!(9k^`  
第三节 有限期的作业调度问题 nBHnkbKoy  
第五章 串匹配         （4学时） 4m*M,#mV  
第一节 一般算法 O!Oumw,$  
第二节 Rabin-Karp算法 E<C&Cjz:H  
第三节 Knuth-Morris-Pratt算法 W D T]!  
第四节 Boyer-Moore算法 Wx~k&[&E  
第六章 动态规划       （8学时） /9zE^YcT  
第一节 多段图         U5-@2YcH  
第二节 最佳二分检索 n>A98NQ  
第三节 资源分配问题 [@Q_(LQ-U  
第五节     0/1背包问题 #% of;mJv  
第六节     货郎担问题     H}H7lO  
第七节    最长公共子序列 [Z~ 2  
第八节    作业调度问题    第七章 回溯法         （5学时） a)S+8uU  
第一节 一般算法 _UT$,0u_i  
第二节 皇后问题 )u/H>;L P  
第三节 子集和数问题 WdZ:K,  
第四节 图的着色 E@-KGsdhK  
第五节 哈密顿环 5Q 'i2*j  
第六节** 背包问题 qwK2WE%T  
第八章 检索、遍历与分枝限界法（5学时） Zum0J{l h  
第一节 代码最优化 Hew d4k  
第二节    对策树 X^\>:<  
第三节    资源分配问题 ?UK|>9y}Z  
第四节    0/1背包问题 \=0Vuz  
第五节    货郎担问题 &f7fK|}  
第九章 数组压缩存贮与数值计算（8学时） B%KG3]  
第一节 数据的压缩存贮技术 8a_[B~  
第二节    压缩存贮时的矩阵运算
8E8N6  
第三节    多项式的快速乘法 A<6%r7&B'  
第四节    矩阵链乘问题 r}0\}~'?c  
第五节    矩阵分解与逆矩阵 ,R$u?c0>'&  
第十章 数论算法         （6学时） =1 P6
Vk  
第一节    最大公约数与模运算 4J?t_)  
第二节    中国余数定理 4GR!y)  
第三节    元素的幂运算 !r`,=
jK"  
第四节    素数的判定算法 R
Jy=pNztm  
第五节    背包公钥密码 S}f?.7  
第六节    RSA公钥密码 s;1]tD  
}gkM^*$:%  
六、系教学委员会意见 vsL[*OeI  
hoT/KWD,  
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组长签字：       年 月 日 MG /,==  
七、系主任意见 En&5)c+js4  
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系主任签字：       年 月 日