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 !(AFT!  
英文名称    The Fundation of Design and Analysis of Algorithms JM4`k8mM  
课程编号    不填    总学时    60    学 分    不填 P\4o4MF@K  
预修课程    数 据 结 构    开课学期    不填 /M c"K  
大纲撰写人    顾 乃 杰 tg`!svL!  
一、教学目标和基本要求 SPm5tU  
    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。 yXQ;LQ;  
    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。 g\h7`-#t  
二、课程简介 ':>*=&  
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。 v-aq".XQ  
三、教学重点、难点 ,TA[el%#  
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; I%WK*AORM  
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。 -L<Pm(v&  
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四、教材名称及主要参考书 h>Pg:*N,(  
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 C)kQi2T  
    《计算机算法导引》,卢开澄 编著,   清华大学出版社 lR3^&d72?  
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五、课程章节主要内容及学时分配 &;3z 1s/  
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第一章 绪 论              (2 学时) nx]b\A  
第一节 基本概念 ^*W<$A_  
第二节    算法的设计和性能度量 uQ1;+P:L  
第三节    标准记号与常用函数和公式 ]997`,1b  
第二章 分治与递归策略       (5 学时) [63;8l
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  第一节 二分检索 0)4 4*T  
第二节    矩阵的快速乘法 m%\[1|N  
第三节    快速傅里叶变换（FFT） ]YzAcB.R  
第四节    广义表及递归算法 EKD>c$T^  
第三章 排序与选择       （5 学时） /)|y+<E]}  
第一节    简单排序和SHELL排序 kl9z;(6p  
第二节    选择排序和堆排序 0GVok$r@  
第三节    快速排序和归并排序 t"Hrn3w  
第四节    选择问题 h;M2ylOu.  
第五节    桶排序和基数排序
l[|e3<H  
第四章 贪心策略       （4学时） [DEw:%  
第一节 文件存储     SLo/7 $rct  
第二节 背包问题     [40 YoVlfM  
第三节 有限期的作业调度问题 'b,D;'v  
第五章 串匹配         （4学时） b2%[9)"I.  
第一节 一般算法 9U*vnLB  
第二节 Rabin-Karp算法 6iWuBsal  
第三节 Knuth-Morris-Pratt算法 M3kE91  
第四节 Boyer-Moore算法 #!Fs
[A5%  
第六章 动态规划       （8学时） e>)5j1  
第一节 多段图         .zt]R@@6  
第二节 最佳二分检索 LsV"h<  
第三节 资源分配问题 Mw.+0R!T  
第五节     0/1背包问题 swA"_A8>u  
第六节     货郎担问题     @~ L.m}GF  
第七节    最长公共子序列 zL'n J  
第八节    作业调度问题    第七章 回溯法         （5学时） c`QsKwa  
第一节 一般算法 zOw]P6Gk  
第二节 皇后问题 xWm'E2  
第三节 子集和数问题 IM/\t!*7  
第四节 图的着色 BKEB,K=K@  
第五节 哈密顿环 < lrw7T  
第六节** 背包问题 !@X#{  
第八章 检索、遍历与分枝限界法（5学时） OUPpz_y  
第一节 代码最优化 V2.K*CpZ7  
第二节    对策树 s@|?N+z  
第三节    资源分配问题 u4'Lm+&O  
第四节    0/1背包问题 z4goa2@Z  
第五节    货郎担问题 TxWj gW~  
第九章 数组压缩存贮与数值计算（8学时） dEiX!k$#  
第一节 数据的压缩存贮技术
S}/CzQ  
第二节    压缩存贮时的矩阵运算 ajAEGD2Zq  
第三节    多项式的快速乘法 wF(FV4#gs  
第四节    矩阵链乘问题 2i)y'+s  
第五节    矩阵分解与逆矩阵 :<W8uDAs  
第十章 数论算法         （6学时） J
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第一节    最大公约数与模运算 k<qQ+\X  
第二节    中国余数定理 `dK\VK^  
第三节    元素的幂运算 hmo?gD<  
第四节    素数的判定算法 @'<|B. f  
第五节    背包公钥密码 u+'=EGl  
第六节    RSA公钥密码 KlPH.R3MPO  
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六、系教学委员会意见 /dqKFxB1  
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OL>/FOH:Fx  
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组长签字：       年 月 日 d2Y5'A0X  
七、系主任意见 !ZVMx*1Cf  
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系主任签字：       年 月 日