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 eSywWSdf0  
英文名称    The Fundation of Design and Analysis of Algorithms R^fVwDl\  
课程编号    不填    总学时    60    学 分    不填 Suk RJvi  
预修课程    数 据 结 构    开课学期    不填 -5d8j<,  
大纲撰写人    顾 乃 杰 HRje4=:  
一、教学目标和基本要求 JyYg)f  
    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。 S ep}{`u  
    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。 p?=rQte([  
二、课程简介 ^0A'XCULG  
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。 x(5>f9bb  
三、教学重点、难点 :kflq  
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; ^cDHyB=v4d  
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。 2|kx:^D p  
4U~[8U}g  
四、教材名称及主要参考书 j!qO[CJJ  
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 ^zO%O653  
    《计算机算法导引》,卢开澄 编著,   清华大学出版社 9eH(FB  
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五、课程章节主要内容及学时分配 'kL> F&|  
9L]x9lI;  
第一章 绪 论              (2 学时) 89U<9j   
第一节 基本概念 Wb68")$  
第二节    算法的设计和性能度量 '|G_C%,B  
第三节    标准记号与常用函数和公式 |k{?\(h;  
第二章 分治与递归策略       (5 学时) Gnr]qxL  
  第一节 二分检索 KaZ*HPe(  
第二节    矩阵的快速乘法 {Fta4D_1N  
第三节    快速傅里叶变换（FFT） W0K&mBu  
第四节    广义表及递归算法 6cb;iA  
第三章 排序与选择       （5 学时） w6'o<=  
第一节    简单排序和SHELL排序  "gfy6m  
第二节    选择排序和堆排序 d>M&jSCL  
第三节    快速排序和归并排序 u7UqN  
第四节    选择问题 sT?Qlj'Zd  
第五节    桶排序和基数排序 tMad 2,:  
第四章 贪心策略       （4学时） G0^WQQ4  
第一节 文件存储     $M@
SZknm  
第二节 背包问题     o 4L9Xb7=G  
第三节 有限期的作业调度问题 |qE"60&"}  
第五章 串匹配         （4学时） f"~+mO  
第一节 一般算法 :=+s^K  
第二节 Rabin-Karp算法 2[}^ zTtA  
第三节 Knuth-Morris-Pratt算法 pv~XZ(J.1  
第四节 Boyer-Moore算法 R4"["T+L`  
第六章 动态规划       （8学时） %qcBM~efT  
第一节 多段图         \7nlwFAO  
第二节 最佳二分检索 JUok@6  
第三节 资源分配问题 @#c(4}^ <w  
第五节     0/1背包问题 hV;Tm7I2  
第六节     货郎担问题     J6;^:()  
第七节    最长公共子序列 .L0pS.=LT  
第八节    作业调度问题    第七章 回溯法         （5学时） `<zaxO  
第一节 一般算法 !T@>Ld:  
第二节 皇后问题 MeW8aLr  
第三节 子集和数问题 Sdz!J 1  
第四节 图的着色 +^{;o0kcx  
第五节 哈密顿环 X&0m$x  
第六节** 背包问题 ={ c=8G8T  
第八章 检索、遍历与分枝限界法（5学时）
k2sb#]-/}  
第一节 代码最优化 ' jR83A*  
第二节    对策树 EJO:3aKa  
第三节    资源分配问题 <~!7?ak  
第四节    0/1背包问题 Nc F  
第五节    货郎担问题 m1a0uEA G  
第九章 数组压缩存贮与数值计算（8学时） V= Iau_  
第一节 数据的压缩存贮技术  %1<No/  
第二节    压缩存贮时的矩阵运算 @g(N!n~  
第三节    多项式的快速乘法 ndT:,
"s  
第四节    矩阵链乘问题 B3@  
第五节    矩阵分解与逆矩阵 ?/9]"HFHN  
第十章 数论算法         （6学时） #s{>v$F  
第一节    最大公约数与模运算 hi"[R@UG  
第二节    中国余数定理 C_dsYuQ5R  
第三节    元素的幂运算 7
3
P=<3  
第四节    素数的判定算法 p%+ 0^]v1  
第五节    背包公钥密码 $TU=^W)X  
第六节    RSA公钥密码 t  }
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六、系教学委员会意见 J?)vsnD.H  

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组长签字：       年 月 日 C6,GgDH`  
七、系主任意见 h>sz@\{  
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系主任签字：       年 月 日