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 e@X~F6nP  
英文名称    The Fundation of Design and Analysis of Algorithms 5(U.<  
课程编号    不填    总学时    60    学 分    不填 GH:Au  
预修课程    数 据 结 构    开课学期    不填 zHu:Ec 7  
大纲撰写人    顾 乃 杰 ][qZOIk@  
一、教学目标和基本要求 $'[( DwLS  
    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。 7 H<_ wW  
    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。 I98wMV8  
二、课程简介 6NZf!7,B  
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。 [x)BQX'  
三、教学重点、难点 ,~G[\2~p  
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; } 10Dvt>+  
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。 Kk??}  
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四、教材名称及主要参考书 @zPWu}&m  
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 sQt@B#;  
    《计算机算法导引》,卢开澄 编著,   清华大学出版社 /+66y=`UJ  
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五、课程章节主要内容及学时分配 Zi|'lHr  
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第一章 绪 论              (2 学时) *9*I:Uh57  
第一节 基本概念 j[=f;&1  
第二节    算法的设计和性能度量 ]aaHb  
第三节    标准记号与常用函数和公式 `%rqQnVB  
第二章 分治与递归策略       (5 学时) ?{^T&<18t  
  第一节 二分检索 Ho\z^w+T`  
第二节    矩阵的快速乘法 W]reQ& <Z  
第三节    快速傅里叶变换（FFT） )b5MP1H  
第四节    广义表及递归算法 $r_z""eOc  
第三章 排序与选择       （5 学时） 6 Lz&"C,`  
第一节    简单排序和SHELL排序 U[ Z1@2zLx  
第二节    选择排序和堆排序 WI~';dK2]  
第三节    快速排序和归并排序 hp[8.Z$7  
第四节    选择问题 G =lC[i  
第五节    桶排序和基数排序 1k "*@Z<  
第四章 贪心策略       （4学时）
R#Ss_y  
第一节 文件存储     YMm Fpy  
第二节 背包问题     Dwwh;B  
第三节 有限期的作业调度问题 iiO4.@nT  
第五章 串匹配         （4学时） qzV:N8+,`  
第一节 一般算法 Is%-r.i  
第二节 Rabin-Karp算法 ]k>S0  
第三节 Knuth-Morris-Pratt算法 t0hg!_$bq  
第四节 Boyer-Moore算法 M|76,2u   
第六章 动态规划       （8学时） lgre@M]mg  
第一节 多段图         6i>xCb  
第二节 最佳二分检索 N<O^%!buR  
第三节 资源分配问题 ].`i`.T  
第五节     0/1背包问题 =[vT=sHz7  
第六节     货郎担问题     T2^@x9  
第七节    最长公共子序列 6Pd;I,k  
第八节    作业调度问题    第七章 回溯法         （5学时） [%YCupr#  
第一节 一般算法 QBDi;Xzb+  
第二节 皇后问题 hb[K.`g  
第三节 子集和数问题 I?5#Q0,b  
第四节 图的着色 -pyTzC$HO  
第五节 哈密顿环 vvdC.4O  
第六节** 背包问题 o'r?^ *W  
第八章 检索、遍历与分枝限界法（5学时） 'TezUBRAz  
第一节 代码最优化 JZ80|-c  
第二节    对策树 1;g>?18@  
第三节    资源分配问题 #L[Atx  
第四节    0/1背包问题 t"JfqD E  
第五节    货郎担问题 $)z(4Ev  
第九章 数组压缩存贮与数值计算（8学时） beN0?G  
第一节 数据的压缩存贮技术 8T7[/"hi\  
第二节    压缩存贮时的矩阵运算 #.#T+B+9  
第三节    多项式的快速乘法 w}YO+  
第四节    矩阵链乘问题 gz Qc  
第五节    矩阵分解与逆矩阵 q>o1kTI  
第十章 数论算法         （6学时） *)
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第一节    最大公约数与模运算 A0 x*feK?  
第二节    中国余数定理 $x
#Y\dpS  
第三节    元素的幂运算 QUwSnotgU  
第四节    素数的判定算法 34&n{ xv  
第五节    背包公钥密码 cZPv6c_w  
第六节    RSA公钥密码 &0+;E-_  
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27  
六、系教学委员会意见 m ['UV2  
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组长签字：       年 月 日 TW7 jp  
七、系主任意见 AKzhal!  
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系主任签字：       年 月 日