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 pn3f{fQ  
英文名称    The Fundation of Design and Analysis of Algorithms G%0G$3W"  
课程编号    不填    总学时    60    学 分    不填 =5=D)x~  
预修课程    数 据 结 构    开课学期    不填 mw0#Dhyy1=  
大纲撰写人    顾 乃 杰 i\hH .7G1  
一、教学目标和基本要求 *AX)QKQ@  
    目标：本课程是高等学校计算机系各专业的基础课, 其要求是使学生了解和掌握算法基础这门课程的基本内容, 知道算法设计的基本方法和技术, 学会算法性能分析中的具体方法和技巧, 为计算机应用和科学研究工作中有效求解问题, 以及为今后进一步学习打下基础。 ^@f%A <  
    基本要求：使学生能够从的运算三个方面去掌握各种数据结构的特性, 对算法的时、空复杂性有一定的分析能力，使之能够针对具体的应用问题， 选择合适的数据结构及设计结构清晰、正确有效的算法解决之。 s33< }O0  
二、课程简介 ER,,K._?B  
本课程系统而全面地介绍了算法设计的基本策略和方法, 如:分治法、贪心法、动态规划、回溯法、分枝-限界等等, 并从解决大量计算机科学和应用中出现的问题出发, 描述了应用这些策略和方法而设计有效算法的过程, 并且给出了若于精典算法, 同时,对通过对这些典型算法的时间和空间复杂度的分析,逐步介绍了算法分析的方法和步骤, 以及提高算法性能的技巧, 着重强调了算法优化的思想。 [)UF@Sq4+Q  
三、教学重点、难点 2B&Y w  
重点: 算法设计的基本思想和策略, 算法优化的技巧, 算法性能分析的方法; +9Z RCmV  
难点: 将算法优化的思想贯穿在设计过程中, 算法平均性能的分析技巧。 "j|}-a  
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四、教材名称及主要参考书 [P#^nyOh(  
参考书:《计算机算法基础》,邹海明,余祥宣, 华中理工大学出版社 LL3RC6;e  
    《计算机算法导引》,卢开澄 编著,   清华大学出版社 `L0aQ$'>z  
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Q]X0O10  
五、课程章节主要内容及学时分配 9D74/3b*  
PRmZ3  
第一章 绪 论              (2 学时) N!6{c
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第一节 基本概念 INwc@XB  
第二节    算法的设计和性能度量 7Cf%v`B4D  
第三节    标准记号与常用函数和公式 g*8LdH6mq  
第二章 分治与递归策略       (5 学时) !ZP1?l30  
  第一节 二分检索 X;_0"g  
第二节    矩阵的快速乘法 kf~7
1G+  
第三节    快速傅里叶变换（FFT） K]dqK'  
第四节    广义表及递归算法 (?-5p;  
第三章 排序与选择       （5 学时） i gzISYC_  
第一节    简单排序和SHELL排序 J{72%S  
第二节    选择排序和堆排序 [o&Vr\.$  
第三节    快速排序和归并排序 lv9Ss-c4  
第四节    选择问题 E&0A W{  
第五节    桶排序和基数排序 Avw"[~
Xd  
第四章 贪心策略       （4学时） ko!38BH`/  
第一节 文件存储     ,u QLXF2  
第二节 背包问题     DoWY*2E  
第三节 有限期的作业调度问题 QQ@, v@j5  
第五章 串匹配         （4学时） , 6\i  
第一节 一般算法 1DcYc-k#  
第二节 Rabin-Karp算法 #
m 3WZ3t$  
第三节 Knuth-Morris-Pratt算法 Y%qhgzz?/  
第四节 Boyer-Moore算法 OB3AZH$  
第六章 动态规划       （8学时） q,d]i/T  
第一节 多段图         i2b\` 805  
第二节 最佳二分检索 )Y~q6D K  
第三节 资源分配问题 d T/*O8  
第五节     0/1背包问题 ,: w~-   
第六节     货郎担问题     EH3jzE3N  
第七节    最长公共子序列 S$%/9^\jF  
第八节    作业调度问题    第七章 回溯法         （5学时） F']Vg31c  
第一节 一般算法 7|zt'.56[  
第二节 皇后问题 ]Vjn7P`~N  
第三节 子集和数问题 wd*T"
V3  
第四节 图的着色 8!>uC&bE8  
第五节 哈密顿环 m|~,#d@  
第六节** 背包问题 EBzg<-?o  
第八章 检索、遍历与分枝限界法（5学时） <)Kjf/x  
第一节 代码最优化 _1y|#o  
第二节    对策树 F)e*w:D  
第三节    资源分配问题 \+GXUnkj  
第四节    0/1背包问题 \Qk:\aL
R  
第五节    货郎担问题 !::k\}DS  
第九章 数组压缩存贮与数值计算（8学时） 7u 5B/M!  
第一节 数据的压缩存贮技术 e/;Ui  
第二节    压缩存贮时的矩阵运算 3Un/-4uL  
第三节    多项式的快速乘法 a^[io1}-  
第四节    矩阵链乘问题 q*{"6"4(  
第五节    矩阵分解与逆矩阵 Zz?+,-$_*&  
第十章 数论算法         （6学时） 86%weU/*  
第一节    最大公约数与模运算 =5Q;quKu^5  
第二节    中国余数定理 r@%32h  
第三节    元素的幂运算 }T,E$vsx  
第四节    素数的判定算法 SVq7qc9K?  
第五节    背包公钥密码 [&3"kb  
第六节    RSA公钥密码 ,7%(Jj$ ^  
L6 _Sc-sU  
六、系教学委员会意见 #i2q}/w5`C  
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组长签字：       年 月 日 =?*V3e3{  
七、系主任意见 e:7aVOm  
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系主任签字：       年 月 日