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 ~eDI
$IO  
英文名称    The Fundation of Design and Analysis of Algorithms aiYo8+{!#  
课程编号    不填    总学时    60    学 分    不填 aSUsy
Oe  
预修课程    数 据 结 构    开课学期    不填 x8Q~VVZr  
大纲撰写人    顾 乃 杰 |V lMmaz  
一、教学目标和基本要求 d7E7 f  
    目标：本课程是高等学校计算机系各专业的基础课, 其要求是使学生了解和掌握算法基础这门课程的基本内容, 知道算法设计的基本方法和技术, 学会算法性能分析中的具体方法和技巧, 为计算机应用和科学研究工作中有效求解问题, 以及为今后进一步学习打下基础。 XM$GQn]B  
    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。 @8|Gh]\P  
二、课程简介 J==}QEhQ{  
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。 z OtkC3hY  
三、教学重点、难点 m$?.Yig?  
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; kfXS_\@iW1  
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。 VUp. j  
OZ^h\m4  
四、教材名称及主要参考书 V~85oUc\-  
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 Rb#/qkk/  
    《计算机算法导引》,卢开澄 编著,   清华大学出版社 GMBJjP&R]  
pajy#0 U  
p'}lN|"{O  
五、课程章节主要内容及学时分配 PcB{=L  
UeA2c_ 5  
第一章 绪 论              (2 学时) hfg O  
第一节 基本概念 )A"jVQjI%w  
第二节    算法的设计和性能度量 &U&Zo@ot"x  
第三节    标准记号与常用函数和公式 RJx{e
ck%  
第二章 分治与递归策略       (5 学时) q[P~L`h S  
  第一节 二分检索 J?IC~5*2  
第二节    矩阵的快速乘法 /ERNS/w  
第三节    快速傅里叶变换（FFT） LJWTSf"f?  
第四节    广义表及递归算法 yX'IZk#_L  
第三章 排序与选择       （5 学时） Z(HZB
  
第一节    简单排序和SHELL排序 xQo~%wW,?  
第二节    选择排序和堆排序 tq&Yek>C  
第三节    快速排序和归并排序 f*<ps o  
第四节    选择问题 oIb) Rq!m  
第五节    桶排序和基数排序 xl8#=qmCD  
第四章 贪心策略       （4学时） c|lU(Tf  
第一节 文件存储     Vv7PCaq
 
第二节 背包问题     Vj B*{,  
第三节 有限期的作业调度问题 | 3giZ{  
第五章 串匹配         （4学时） 5
9i]  
第一节 一般算法 %K zbO0  
第二节 Rabin-Karp算法 pds*2p)2  
第三节 Knuth-Morris-Pratt算法 U Du~2%  
第四节 Boyer-Moore算法 *H"aOT^{  
第六章 动态规划       （8学时） <tuS,.  
第一节 多段图         ln#\sA?iG  
第二节 最佳二分检索 dE [Ol   
第三节 资源分配问题 9"ugz^uKt  
第五节     0/1背包问题 h<% U["   
第六节     货郎担问题     L/x(RCD  
第七节    最长公共子序列 tOH0IE c  
第八节    作业调度问题    第七章 回溯法         （5学时） =dGKF `tR  
第一节 一般算法 7Z0/(V. -  
第二节 皇后问题 2ykCtRe  
第三节 子集和数问题 t$ZkdF  
第四节 图的着色 S}cF0B1E*  
第五节 哈密顿环 W:O0}  
第六节** 背包问题 J3B.-XJ+n  
第八章 检索、遍历与分枝限界法（5学时） y|sma;D  
第一节 代码最优化 6Z8l8:r-6  
第二节    对策树 /{X_ .fv<v  
第三节    资源分配问题 zvr\36  
第四节    0/1背包问题 /DO'IHC.o  
第五节    货郎担问题 "={L+di:M  
第九章 数组压缩存贮与数值计算（8学时） 2B` 8
eb  
第一节 数据的压缩存贮技术 5pJ*1pfeo  
第二节    压缩存贮时的矩阵运算 bUs|t  
第三节    多项式的快速乘法 V@Wcb$mgk  
第四节    矩阵链乘问题 r1Z<:}ZwK  
第五节    矩阵分解与逆矩阵 54q3R`y  
第十章 数论算法         （6学时） JJ5C}`(  
第一节    最大公约数与模运算 O,mip   
第二节    中国余数定理 &N\[V-GP2G  
第三节    元素的幂运算 'qy#)F  
第四节    素数的判定算法 U9#WN.noG  
第五节    背包公钥密码 bx>i6 R2  
第六节    RSA公钥密码 GBbhar},g  
R2LK.bTVn  
六、系教学委员会意见 s'L?;:)dyB  
n93zD*;5  
mP-2s;q  
3k'.(P|F  
组长签字：       年 月 日 s;{K!L@  
七、系主任意见 )#`H."Z  
GDPo`#~  
m mw-a0  
^\wl2  
系主任签字：       年 月 日