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 H<") )EJI  
英文名称    The Fundation of Design and Analysis of Algorithms 4sq](!A  
课程编号    不填    总学时    60    学 分    不填 I0*N "07n  
预修课程    数 据 结 构    开课学期    不填 Z!-V&H.
 
大纲撰写人    顾 乃 杰 $0R5 ]]db)  
一、教学目标和基本要求 21O @yNpS$  
    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。 ~BiLzT1,  
    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。 bFhZSk)  
二、课程简介 (&SPMhs_|(  
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。 EW`3$J;  
三、教学重点、难点 G.r .Z0  
重点: 算法设计的基本思想和策略, 算法优化的技巧, 算法性能分析的方法; + }$(j#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。 orOq5?3  
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四、教材名称及主要参考书 Hy5 6@jW+E  
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 ;d<O/y,:4  
    《计算机算法导引》,卢开澄 编著,   清华大学出版社 <0;G4fE7[H  
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五、课程章节主要内容及学时分配 k<x7\T  
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第一章 绪 论              (2 学时) bI^F(  
第一节 基本概念 m# ig.z|A  
第二节    算法的设计和性能度量 J:J/AgJuH  
第三节    标准记号与常用函数和公式 ii&ckg>]z  
第二章 分治与递归策略       (5 学时) \TYVAt] ?  
  第一节 二分检索 r9*6=*J|  
第二节    矩阵的快速乘法 E62_k 0q  
第三节    快速傅里叶变换（FFT） R#i`H(N  
第四节    广义表及递归算法 ~T/tk?:8Vi  
第三章 排序与选择       （5 学时） !@*= b1  
第一节    简单排序和SHELL排序 scTt53v^  
第二节    选择排序和堆排序 F@HJ3O9  
第三节    快速排序和归并排序 # 2FrP5rC  
第四节    选择问题 -knP5"TB  
第五节    桶排序和基数排序 6y "]2UgQk  
第四章 贪心策略       （4学时） >vR2K^  
第一节 文件存储     of GoaH*h  
第二节 背包问题     J qmL|
S)  
第三节 有限期的作业调度问题 $e{[fmx  
第五章 串匹配         （4学时） pe>?m^gz[  
第一节 一般算法 kem(U {m  
第二节 Rabin-Karp算法 <:&{c-
f/  
第三节 Knuth-Morris-Pratt算法 l_8ibLyo  
第四节 Boyer-Moore算法 .XVL JJ#  
第六章 动态规划       （8学时） 5y] %Cu1.u  
第一节 多段图         %mD{rG9  
第二节 最佳二分检索 OEX\]!3_Fm  
第三节 资源分配问题 =6f)sZ pPh  
第五节     0/1背包问题 1 .[OS  
第六节     货郎担问题     6.$
z!~8  
第七节    最长公共子序列 \zwm:@lG  
第八节    作业调度问题    第七章 回溯法         （5学时） LU8:]zOY  
第一节 一般算法 aR'~=t&;z1  
第二节 皇后问题 H<;~u:;8Q  
第三节 子集和数问题 kY6_n4  
第四节 图的着色 ;j[:tt\k  
第五节 哈密顿环 .<xD'54  
第六节** 背包问题 F\GNLi  
第八章 检索、遍历与分枝限界法（5学时） 1_]%,  
第一节 代码最优化 (d*||"  
第二节    对策树 |5&7;;$  
第三节    资源分配问题 rY&#g%B6Fp  
第四节    0/1背包问题 la4%Vqwgu  
第五节    货郎担问题 #?e
M Ews  
第九章 数组压缩存贮与数值计算（8学时） g!r)yzK  
第一节 数据的压缩存贮技术 yF_/.mI  
第二节    压缩存贮时的矩阵运算 OECVExb@eH  
第三节    多项式的快速乘法 J!dv"Ww"  
第四节    矩阵链乘问题 I)0_0JXs  
第五节    矩阵分解与逆矩阵 #XqiXM~^R  
第十章 数论算法         （6学时） rOj(THoc{  
第一节    最大公约数与模运算 Fpwhy
ls  
第二节    中国余数定理 :_nGh]%  
第三节    元素的幂运算 qV,x)y:V  
第四节    素数的判定算法 ]1|7V|N6  
第五节    背包公钥密码 _\= /~>Xl  
第六节    RSA公钥密码 |z&7KoYK'  
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六、系教学委员会意见 BQeg-M  
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组长签字：       年 月 日 oz[G'[\}F  
七、系主任意见 7 n^1H[q  
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系主任签字：       年 月 日