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 bS&XlgnKi  
英文名称    The Fundation of Design and Analysis of Algorithms C)(/NGf  
课程编号    不填    总学时    60    学 分    不填 Tr$37suF  
预修课程    数 据 结 构    开课学期    不填 X(qs]
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大纲撰写人    顾 乃 杰 {Z_?7J&z  
一、教学目标和基本要求 n,*E s/ \  
    目标：本课程是高等学校计算机系各专业的基础课, 其要求是使学生了解和掌握算法基础这门课程的基本内容, 知道算法设计的基本方法和技术, 学会算法性能分析中的具体方法和技巧, 为计算机应用和科学研究工作中有效求解问题, 以及为今后进一步学习打下基础。 !D~\uW1b  
    基本要求：使学生能够从的运算三个方面去掌握各种数据结构的特性, 对算法的时、空复杂性有一定的分析能力，使之能够针对具体的应用问题， 选择合适的数据结构及设计结构清晰、正确有效的算法解决之。 n<3{QqF  
二、课程简介 >goG\y  
本课程系统而全面地介绍了算法设计的基本策略和方法, 如:分治法、贪心法、动态规划、回溯法、分枝-限界等等, 并从解决大量计算机科学和应用中出现的问题出发, 描述了应用这些策略和方法而设计有效算法的过程, 并且给出了若于精典算法, 同时,对通过对这些典型算法的时间和空间复杂度的分析,逐步介绍了算法分析的方法和步骤, 以及提高算法性能的技巧, 着重强调了算法优化的思想。 3dB{DuQ  
三、教学重点、难点 5$%CRm  
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; Sp./*h\}  
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。 r[4dGt  
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四、教材名称及主要参考书 ZeE(gtM  
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 is6d:p  
    《计算机算法导引》,卢开澄 编著,   清华大学出版社 ]~kgsI[E  
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五、课程章节主要内容及学时分配 m?O"LGBB=  
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第一章 绪 论              (2 学时) Igb %bO_  
第一节 基本概念 |v@ zyOq&b  
第二节    算法的设计和性能度量 jM;? );Dd  
第三节    标准记号与常用函数和公式 )O$T; U  
第二章 分治与递归策略       (5 学时) |6T"T P  
  第一节 二分检索 KDu~,P]  
第二节    矩阵的快速乘法 `V=F>s$W  
第三节    快速傅里叶变换（FFT） ~'t+X  
第四节    广义表及递归算法 =:(<lKf,<F  
第三章 排序与选择       （5 学时） `(VVb@:o  
第一节    简单排序和SHELL排序 cW?~]E'<  
第二节    选择排序和堆排序 eDL0V
w  
第三节    快速排序和归并排序 0s%]%2ON  
第四节    选择问题 &D#B"XI  
第五节    桶排序和基数排序 2hFOwI  
第四章 贪心策略       （4学时） F?hGt]o
 
第一节 文件存储     != u S  
第二节 背包问题     K?H(jP2mpM  
第三节 有限期的作业调度问题 3y]rhB  
第五章 串匹配         （4学时） mmBZ}V+&=  
第一节 一般算法 ^s6C']q *O  
第二节 Rabin-Karp算法 lCK|PY*  
第三节 Knuth-Morris-Pratt算法 aK k0kC  
第四节 Boyer-Moore算法 z:p9&mi  
第六章 动态规划       （8学时） t2#zQ[~X!  
第一节 多段图         8npjQ;%4>  
第二节 最佳二分检索 f$]ttU U  
第三节 资源分配问题 ( Y)a`[B  
第五节     0/1背包问题 -r@/8"  
第六节     货郎担问题     xT;j_'9U;  
第七节    最长公共子序列 #PZBh  
第八节    作业调度问题    第七章 回溯法         （5学时） fhbILg  
第一节 一般算法 mBWhC<kKs  
第二节 皇后问题 *kKdL  
第三节 子集和数问题 u,),kj<  
第四节 图的着色 hsHtLH+@  
第五节 哈密顿环 jW0aIS2O  
第六节** 背包问题 ]-tAgNzl%  
第八章 检索、遍历与分枝限界法（5学时） ["XS|"DM  
第一节 代码最优化 =%R|@lz_x  
第二节    对策树 4{J'p19  
第三节    资源分配问题 iB
Px97a  
第四节    0/1背包问题 q<!KtI4  
第五节    货郎担问题 "i/3m'<2  
第九章 数组压缩存贮与数值计算（8学时） OCYC Dn  
第一节 数据的压缩存贮技术 SM
8m\c  
第二节    压缩存贮时的矩阵运算 /S\y-M9  
第三节    多项式的快速乘法 A
l Q  
第四节    矩阵链乘问题 /dt'iai~l  
第五节    矩阵分解与逆矩阵 nO7#m~  
第十章 数论算法         （6学时） tx{tIw^2;  
第一节    最大公约数与模运算 V0' _PR@;  
第二节    中国余数定理 rCFTch"  
第三节    元素的幂运算 o
=N_0 .  
第四节    素数的判定算法 5,1q%  
第五节    背包公钥密码 qvhol  
第六节    RSA公钥密码 7]6HXR@  
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六、系教学委员会意见 JdW:%,sv  
13:0%IO  
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 %Jc>joU  
组长签字：       年 月 日 0kB!EJ<OdG  
七、系主任意见 ,"!P{c  
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系主任签字：       年 月 日