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 2nOQ48haT  
英文名称    The Fundation of Design and Analysis of Algorithms gp(w6:w  
课程编号    不填    总学时    60    学 分    不填 [(UQQa=+  
预修课程    数 据 结 构    开课学期    不填 &ec_jxF  
大纲撰写人    顾 乃 杰 Ml0d^l}'  
一、教学目标和基本要求 ygT,I+7\  
    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。 QWfwoe&;R:  
    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。  Q_M2!qj  
二、课程简介 ?Tb'J`MO  
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。 )lH?XpfTjm  
三、教学重点、难点 6n;ewl}  
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; \/{qE hP  
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。 ib uA~\5  
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四、教材名称及主要参考书 'pZ~3q  
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 
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    《计算机算法导引》,卢开澄 编著,   清华大学出版社 (7-K4j`   
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五、课程章节主要内容及学时分配 ~5]AXi'e~  
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第一章 绪 论              (2 学时) r}03&h~Hc&  
第一节 基本概念 I]ywO4  
第二节    算法的设计和性能度量 pmHd1 Wub  
第三节    标准记号与常用函数和公式 2yeq2v  
第二章 分治与递归策略       (5 学时) lm-ubzJN  
  第一节 二分检索 _BcB@a  
第二节    矩阵的快速乘法 h_y<A@[P}  
第三节    快速傅里叶变换（FFT） :GGsQ n  
第四节    广义表及递归算法 $m{\<A  
第三章 排序与选择       （5 学时） 2NE/ZqREg  
第一节    简单排序和SHELL排序 w&C SE  
第二节    选择排序和堆排序 XwlUkw"q  
第三节    快速排序和归并排序 EA?:GtH  
第四节    选择问题 C8NbxP  
第五节    桶排序和基数排序 >o'D/'>ku  
第四章 贪心策略       （4学时） EKwS~G.b!  
第一节 文件存储     <J`_Qc8C  
第二节 背包问题     `b9oH^}n j  
第三节 有限期的作业调度问题 ;zz"95X7  
第五章 串匹配         （4学时） x40R)Led  
第一节 一般算法 S2j7(T;~YB  
第二节 Rabin-Karp算法 B-M|}T  
第三节 Knuth-Morris-Pratt算法 +R#*eo;o7  
第四节 Boyer-Moore算法 ,0#OA*0B  
第六章 动态规划       （8学时） 7"8HlOHA  
第一节 多段图         T_YN^za(q  
第二节 最佳二分检索 f_;3 |i  
第三节 资源分配问题  ocL  
第五节     0/1背包问题 = ng\  
第六节     货郎担问题     73N%_8DH  
第七节    最长公共子序列 `{tykYwCLc  
第八节    作业调度问题    第七章 回溯法         （5学时） wl(}F^:/`  
第一节 一般算法 : q6hT<f;  
第二节 皇后问题 QKHmOVh]  
第三节 子集和数问题 lzm9ClkfH  
第四节 图的着色
s,` n=#  
第五节 哈密顿环 i<%(Z[9Lk  
第六节** 背包问题 qn4Dm ^  
第八章 检索、遍历与分枝限界法（5学时） 5!y3=.j  
第一节 代码最优化 D:.^]o[  
第二节    对策树 U*1~Zf  
第三节    资源分配问题 X>*zA?:  
第四节    0/1背包问题 =E |[8 U)  
第五节    货郎担问题 4I,@aj46  
第九章 数组压缩存贮与数值计算（8学时） M5P63=1+  
第一节 数据的压缩存贮技术 sy> Pn  
第二节    压缩存贮时的矩阵运算
w8@MUz}/#  
第三节    多项式的快速乘法  uiiA)j*!  
第四节    矩阵链乘问题 @&h<jM{D  
第五节    矩阵分解与逆矩阵 uy`U1>  
第十章 数论算法         （6学时） IP{Cj
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第一节    最大公约数与模运算 u# %7>=  
第二节    中国余数定理 !$_mWz  
第三节    元素的幂运算 iB]kn(2C  
第四节    素数的判定算法 4&`66\p;  
第五节    背包公钥密码 lXB_ HDY  
第六节    RSA公钥密码 L;BYPZR  
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六、系教学委员会意见 c/g(=F__[  
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组长签字：       年 月 日 4|Y0$(6o  
七、系主任意见 +mF}j=k  
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系主任签字：       年 月 日