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 @-.? B  
英文名称    The Fundation of Design and Analysis of Algorithms y_F}s9wj  
课程编号    不填    总学时    60    学 分    不填 _3Q8n|  
预修课程    数 据 结 构    开课学期    不填 OVoO6F]  
大纲撰写人    顾 乃 杰 ~pP0|B*%  
一、教学目标和基本要求 2x$x; \*j  
    目标：本课程是高等学校计算机系各专业的基础课, 其要求是使学生了解和掌握算法基础这门课程的基本内容, 知道算法设计的基本方法和技术, 学会算法性能分析中的具体方法和技巧, 为计算机应用和科学研究工作中有效求解问题, 以及为今后进一步学习打下基础。 }4jC_ZAupt  
    基本要求：使学生能够从的运算三个方面去掌握各种数据结构的特性, 对算法的时、空复杂性有一定的分析能力，使之能够针对具体的应用问题， 选择合适的数据结构及设计结构清晰、正确有效的算法解决之。 lXrD
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二、课程简介 1r`i]1<H  
本课程系统而全面地介绍了算法设计的基本策略和方法, 如:分治法、贪心法、动态规划、回溯法、分枝-限界等等, 并从解决大量计算机科学和应用中出现的问题出发, 描述了应用这些策略和方法而设计有效算法的过程, 并且给出了若于精典算法, 同时,对通过对这些典型算法的时间和空间复杂度的分析,逐步介绍了算法分析的方法和步骤, 以及提高算法性能的技巧, 着重强调了算法优化的思想。 <2Y0{ 8)  
三、教学重点、难点 vg%QXaM  
重点: 算法设计的基本思想和策略, 算法优化的技巧, 算法性能分析的方法; @ "d2.h  
难点: 将算法优化的思想贯穿在设计过程中, 算法平均性能的分析技巧。 -$Y8!54  
dK?);*w]  
四、教材名称及主要参考书 N}/>rD  
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 G^h_YjR`*  
    《计算机算法导引》,卢开澄 编著,   清华大学出版社 HR{s&ho  
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五、课程章节主要内容及学时分配 !c8L[/L  
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第一章 绪 论              (2 学时) =:$) Z   
第一节 基本概念 IlZu~B9c  
第二节    算法的设计和性能度量 FUTn  
第三节    标准记号与常用函数和公式 b;vNq  
第二章 分治与递归策略       (5 学时) ^" 6f\  
  第一节 二分检索 ?iSGH'[u  
第二节    矩阵的快速乘法 ??xlA-E  
第三节    快速傅里叶变换（FFT） r
ZC3\,W  
第四节    广义表及递归算法 d.}}s$Q  
第三章 排序与选择       （5 学时） iz x[  
第一节    简单排序和SHELL排序 S=9E@(]  
第二节    选择排序和堆排序 nk08>veG  
第三节    快速排序和归并排序 c cr
" ep  
第四节    选择问题 /Dd\PjIH{  
第五节    桶排序和基数排序 kyAs'R@z  
第四章 贪心策略       （4学时） Baq ~}B<  
第一节 文件存储     ./iXyta  
第二节 背包问题     /RF%1!M K  
第三节 有限期的作业调度问题 Q;gQfr"c7  
第五章 串匹配         （4学时） ) hdgz$cl  
第一节 一般算法 wiV&
xl  
第二节 Rabin-Karp算法 7+ 8bL{  
第三节 Knuth-Morris-Pratt算法 a-Y6w5  
第四节 Boyer-Moore算法 |0w~P s  
第六章 动态规划       （8学时） \9jpCNdJ  
第一节 多段图         [f(uqLdeM  
第二节 最佳二分检索 oP-;y&AS  
第三节 资源分配问题 "gg(tp45  
第五节     0/1背包问题 A:xb!= 2  
第六节     货郎担问题     -d_ 7* >m$  
第七节    最长公共子序列 ORtg>az\%  
第八节    作业调度问题    第七章 回溯法         （5学时） 3:O+GQ*  
第一节 一般算法 mS7E_A8  
第二节 皇后问题 Zih 5/I  
第三节 子集和数问题 g\j>qUjs%Q  
第四节 图的着色 :+1bg&wQ  
第五节 哈密顿环 [wIKK/O  
第六节** 背包问题 69OET_AS>  
第八章 检索、遍历与分枝限界法（5学时） X@eg<]'m  
第一节 代码最优化 y8D 8Y8B  
第二节    对策树 q4zSS #]A  
第三节    资源分配问题 gm}C\q9  
第四节    0/1背包问题 &BTfDsxAK  
第五节    货郎担问题 +E)e1:8  
第九章 数组压缩存贮与数值计算（8学时） 2}>go^#O/w  
第一节 数据的压缩存贮技术 JN)"2}SE  
第二节    压缩存贮时的矩阵运算 n<+~ zQ  
第三节    多项式的快速乘法 'bG1U`v=3  
第四节    矩阵链乘问题 UT% #K%  
第五节    矩阵分解与逆矩阵 )*+u\x_Hx  
第十章 数论算法         （6学时） "&|lO|  
第一节    最大公约数与模运算 e$x4Ux7*"  
第二节    中国余数定理 0.3^  
第三节    元素的幂运算 ;q'DGzh  
第四节    素数的判定算法 KgL<}=S  
第五节    背包公钥密码 rR3m'[  
第六节    RSA公钥密码 ho(5r5SNE  
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六、系教学委员会意见 )|MIWgfWN  
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组长签字：       年 月 日 ^7J~W'hI  
七、系主任意见 i#Ne'q;T  
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系主任签字：       年 月 日