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 95A1:A^t  
英文名称    The Fundation of Design and Analysis of Algorithms BJM.iXU)[  
课程编号    不填    总学时    60    学 分    不填 lDYyqG4  
预修课程    数 据 结 构    开课学期    不填 q7_ m&-0)  
大纲撰写人    顾 乃 杰 {^CY..3 A  
一、教学目标和基本要求 fI{&#~f4C  
    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。 Xejo_SV&?  
    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。 o0ifp=V y  
二、课程简介 D~
hg$XzK  
本课程系统而全面地介绍了算法设计的基本策略和方法, 如:分治法、贪心法、动态规划、回溯法、分枝-限界等等, 并从解决大量计算机科学和应用中出现的问题出发, 描述了应用这些策略和方法而设计有效算法的过程, 并且给出了若于精典算法, 同时,对通过对这些典型算法的时间和空间复杂度的分析,逐步介绍了算法分析的方法和步骤, 以及提高算法性能的技巧, 着重强调了算法优化的思想。 E"qRw_ ~t  
三、教学重点、难点 @D{KdyW  
重点: 算法设计的基本思想和策略, 算法优化的技巧, 算法性能分析的方法; #_6I w`0  
难点: 将算法优化的思想贯穿在设计过程中, 算法平均性能的分析技巧。 H`1{_  
^l9N48]|?  
四、教材名称及主要参考书 "D63I|O)  
参考书:《计算机算法基础》,邹海明,余祥宣, 华中理工大学出版社 [@J/eW B  
    《计算机算法导引》,卢开澄 编著,   清华大学出版社 q"\Z-D0B4  
[DJ|`^eKD  
+S>j0m<*  
五、课程章节主要内容及学时分配 B* ?]H*K  
U>]$a71  
第一章 绪 论              (2 学时) 9^oKtkoDZ  
第一节 基本概念 c3jx+Q  
第二节    算法的设计和性能度量 S2HcG 1J  
第三节    标准记号与常用函数和公式 W>) M5t4i  
第二章 分治与递归策略       (5 学时) oI }VV6vO  
  第一节 二分检索 ]V^iN=(_5  
第二节    矩阵的快速乘法 PVe xa|aaX  
第三节    快速傅里叶变换（FFT） }Yb[  
第四节    广义表及递归算法 8aK)#tNWN  
第三章 排序与选择       （5 学时） i3tg6o4C  
第一节    简单排序和SHELL排序 [xSF6  
第二节    选择排序和堆排序 8&GBV _`I  
第三节    快速排序和归并排序 \UPjf]&  
第四节    选择问题 aS{|uE]  
第五节    桶排序和基数排序 ((H^2KJn  
第四章 贪心策略       （4学时） g%sluT[#  
第一节 文件存储     SF7\<
'4\N  
第二节 背包问题     TrlZ9?3#D  
第三节 有限期的作业调度问题 !hJ+Lp_  
第五章 串匹配         （4学时） B,?T%  
第一节 一般算法 &5\iM^
 
第二节 Rabin-Karp算法 fz|
cnU  
第三节 Knuth-Morris-Pratt算法 >"^ O" E  
第四节 Boyer-Moore算法 kjIAep0rT  
第六章 动态规划       （8学时） gZN8!#h}B  
第一节 多段图         CSJdvxb  
第二节 最佳二分检索 <CS(c|7  
第三节 资源分配问题 qB5j; @r  
第五节     0/1背包问题 |?!~{-o  
第六节     货郎担问题     p2#)A"  
第七节    最长公共子序列 xcd#&  
第八节    作业调度问题    第七章 回溯法         （5学时） HJ9Kz^TnC  
第一节 一般算法 Z-^LKe  
第二节 皇后问题 BBaQ}{F8>2  
第三节 子集和数问题 o)h_H;  
第四节 图的着色 hpHr\g  
第五节 哈密顿环 M\o9I  
第六节** 背包问题 o*b] p-  
第八章 检索、遍历与分枝限界法（5学时） m}C>ti`VD  
第一节 代码最优化 /$i.0$L  
第二节    对策树 bn#"?6Z2  
第三节    资源分配问题 B}n,b#,*  
第四节    0/1背包问题 34`'M+3  
第五节    货郎担问题 Xe
W<B0~  
第九章 数组压缩存贮与数值计算（8学时） )Lk639r  
第一节 数据的压缩存贮技术 QqDC4+p"  
第二节    压缩存贮时的矩阵运算 4;w;'3zq  
第三节    多项式的快速乘法 @D.}\(  
第四节    矩阵链乘问题 S*==aftl(  
第五节    矩阵分解与逆矩阵 P9GN}GN%v  
第十章 数论算法         （6学时） rxe>}ZO  
第一节    最大公约数与模运算 8LyD7P1\  
第二节    中国余数定理 "~#3&3HVS  
第三节    元素的幂运算 u#Pa7_zBj]  
第四节    素数的判定算法 7TgOK   
第五节    背包公钥密码 srPWE^&  
第六节    RSA公钥密码 p09HL%~R  
Lco~,OE  
六、系教学委员会意见 D|lzGt  
s28`OKC}  
)#EGTRdo  
rDD:7*z  
组长签字：       年 月 日 zbXI%  
七、系主任意见 N"pc,Q\xU  
/vY(o1o x  
aB* Bz]5;E  
ynmWW^dg  
系主任签字：       年 月 日