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 @J"Gn-f~  
英文名称    The Fundation of Design and Analysis of Algorithms :\I88 -N@'  
课程编号    不填    总学时    60    学 分    不填 iYwzdW1  
预修课程    数 据 结 构    开课学期    不填 Fk01j;k.H  
大纲撰写人    顾 乃 杰 `acX1YWh5  
一、教学目标和基本要求 {OA
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    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。 ^E c);Z  
    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。 *&7F(   
二、课程简介 O}Y& @V%4k  
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。 @w?y;W!a>  
三、教学重点、难点 y7a84)j3  
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; QahM)Gb  
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。 cj=6_
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四、教材名称及主要参考书 oHo@rGU  
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 i7N|p9O.  
    《计算机算法导引》,卢开澄 编著,   清华大学出版社 }@R*U0*E  
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五、课程章节主要内容及学时分配 u">KE6um  
U]!~C 1cmw  
第一章 绪 论              (2 学时) ElBpF8xJ|o  
第一节 基本概念 J.%%]-f=&  
第二节    算法的设计和性能度量 o*\Fj}l-  
第三节    标准记号与常用函数和公式 gK8E |f-z  
第二章 分治与递归策略       (5 学时) |}hV
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  第一节 二分检索 9d5|rk8VS  
第二节    矩阵的快速乘法 jv<C#0E^  
第三节    快速傅里叶变换（FFT） QC/%|M0 {  
第四节    广义表及递归算法 \piHdVD  
第三章 排序与选择       （5 学时） `dp]N0nz  
第一节    简单排序和SHELL排序 8v|?g8e3  
第二节    选择排序和堆排序 D' d^rT| H  
第三节    快速排序和归并排序 G]DSwtB?D  
第四节    选择问题 71)DLGL  
第五节    桶排序和基数排序 7[ 82~jM[  
第四章 贪心策略       （4学时） -chk\75  
第一节 文件存储     zQPQP`  
第二节 背包问题     )p?p39
>h  
第三节 有限期的作业调度问题 qFV }Y0w  
第五章 串匹配         （4学时） p|q}z/  
第一节 一般算法 OVy ZyZ#  
第二节 Rabin-Karp算法 K |Z]  
第三节 Knuth-Morris-Pratt算法 KV1/!r+
*  
第四节 Boyer-Moore算法 e7# B?  
第六章 动态规划       （8学时） ZvSWIQ6  
第一节 多段图        
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第二节 最佳二分检索 C;DR@'+q  
第三节 资源分配问题 I4Y;
9Gg  
第五节     0/1背包问题 QOfqW@g  
第六节     货郎担问题     Lt<KRs  
第七节    最长公共子序列 <E&[sQ|3  
第八节    作业调度问题    第七章 回溯法         （5学时） |^&j'k+A  
第一节 一般算法 2A,iY}R  
第二节 皇后问题 zfexaf!  
第三节 子集和数问题 >}?4;:.=  
第四节 图的着色 "i5Rh^  
第五节 哈密顿环 8Ev,9  
第六节** 背包问题 0r|mg::'  
第八章 检索、遍历与分枝限界法（5学时） "&Y5Nh  
第一节 代码最优化 #("/ 1N6  
第二节    对策树 "c'K8,+?  
第三节    资源分配问题 ^o|Gx  
第四节    0/1背包问题 gPA), NrN  
第五节    货郎担问题 l+V#`S*q  
第九章 数组压缩存贮与数值计算（8学时） c}l?x \/  
第一节 数据的压缩存贮技术 s .xJ},E9  
第二节    压缩存贮时的矩阵运算 QnJ(C]cW  
第三节    多项式的快速乘法 *pZhwO!D  
第四节    矩阵链乘问题 mv0JD(  
第五节    矩阵分解与逆矩阵 FK:Tni  
第十章 数论算法         （6学时） }ag -J."5M  
第一节    最大公约数与模运算 GQR|t?:t  
第二节    中国余数定理 2rG;j52))a  
第三节    元素的幂运算 2b`3"S  
第四节    素数的判定算法 55<f  
第五节    背包公钥密码 )q>mt/,  
第六节    RSA公钥密码 0~;Owu  
vnrP;T=^  
六、系教学委员会意见 !-OPzfHrI  
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组长签字：       年 月 日 lCznH?[  
七、系主任意见 }CoR$
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系主任签字：       年 月 日