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 y|b|_eE?{  
英文名称    The Fundation of Design and Analysis of Algorithms J=>?D@K  
课程编号    不填    总学时    60    学 分    不填 9@C3jZ+9`H  
预修课程    数 据 结 构    开课学期    不填 #"d.D7nA  
大纲撰写人    顾 乃 杰 KC o<%  
一、教学目标和基本要求 >%+"-bY  
    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。 (+>~6SE  
    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。 c+AZ(6O?\  
二、课程简介 )'\Jp 7*3  
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。 8^=g$;g  
三、教学重点、难点 <5/r  
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; 2}]6~i  
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。 "xZ]i)  
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四、教材名称及主要参考书 rq9{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 wXDF7tJh  
    《计算机算法导引》,卢开澄 编著,   清华大学出版社 RH ow%2D  
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五、课程章节主要内容及学时分配 B{a:cz>0<  
0IBVR,q  
第一章 绪 论              (2 学时) C<fWDLwYqV  
第一节 基本概念 ?AP2Opsl  
第二节    算法的设计和性能度量 : ORCsl6-  
第三节    标准记号与常用函数和公式 ?LgR8/Io@5  
第二章 分治与递归策略       (5 学时)
 O/gok+K  
  第一节 二分检索 }p}i_'%  
第二节    矩阵的快速乘法 (}O)pqZ>  
第三节    快速傅里叶变换（FFT） F}0QocD  
第四节    广义表及递归算法 I!jSAc{  
第三章 排序与选择       （5 学时） [V{JuG;s  
第一节    简单排序和SHELL排序 64s+ 0}  
第二节    选择排序和堆排序 n=r}jR
H1  
第三节    快速排序和归并排序 B+
);y  
第四节    选择问题 n)} J<  
第五节    桶排序和基数排序 ,Ng3!2&$e  
第四章 贪心策略       （4学时） V|}9d:&O  
第一节 文件存储     VbM5]UT/  
第二节 背包问题     0NfO|l7P  
第三节 有限期的作业调度问题 jp8=>mk  
第五章 串匹配         （4学时） _XXK1H x  
第一节 一般算法 b-]E-$Uz  
第二节 Rabin-Karp算法 @<CJbFgJp  
第三节 Knuth-Morris-Pratt算法 9/}i6j8Z  
第四节 Boyer-Moore算法 =G}_PRn  
第六章 动态规划       （8学时） w?C_LP  
第一节 多段图         [2
2 IF  
第二节 最佳二分检索 HCHP15otfe  
第三节 资源分配问题 x@DXW(  
第五节     0/1背包问题 wuzz Wq  
第六节     货郎担问题     :m8ED[9b  
第七节    最长公共子序列 H4l:L(!D  
第八节    作业调度问题    第七章 回溯法         （5学时） rctn0*MP  
第一节 一般算法 oge^2  
第二节 皇后问题 bQXxb(^  
第三节 子集和数问题 @kvp2P+O  
第四节 图的着色 Z;%  
第五节 哈密顿环 Pdf_{8r  
第六节** 背包问题  `Z|sp  
第八章 检索、遍历与分枝限界法（5学时） N#7]xL  
第一节 代码最优化 |\QR9>  
第二节    对策树 $nn~K  
第三节    资源分配问题 FT|*~_@  
第四节    0/1背包问题 zNE!m: s  
第五节    货郎担问题 ljiq+tT  
第九章 数组压缩存贮与数值计算（8学时） w-B\AK?}  
第一节 数据的压缩存贮技术 .&sguAyG  
第二节    压缩存贮时的矩阵运算 <(f4#BP  
第三节    多项式的快速乘法 v~jN,f*  
第四节    矩阵链乘问题 xR_]^Get  
第五节    矩阵分解与逆矩阵 _KZ(Yq>SdY  
第十章 数论算法         （6学时） o8s&n3mY}y  
第一节    最大公约数与模运算 s{s0#g  
第二节    中国余数定理 (S2<6Nm8  
第三节    元素的幂运算 !?l 23(d  
第四节    素数的判定算法 r#Pd
@SV  
第五节    背包公钥密码 fLD9RZ8_  
第六节    RSA公钥密码 [w{ZP4d>  
s &.Z;X
 
六、系教学委员会意见 [")
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组长签字：       年 月 日 Q1jyetk~I  
七、系主任意见 RU{}qPs?  
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系主任签字：       年 月 日