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 KCw  
英文名称    The Fundation of Design and Analysis of Algorithms +h+ 7Q'k  
课程编号    不填    总学时    60    学 分    不填 z,x
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预修课程    数 据 结 构    开课学期    不填 H1B%}G*Ir-  
大纲撰写人    顾 乃 杰 <nD@4J-A0  
一、教学目标和基本要求 Z'y&11  
    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。 %A'mXa
tk  
    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。 /KF@Un_Ow  
二、课程简介 =RD>#'sUK  
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。 J( XDwt  
三、教学重点、难点 .\ fpjQW  
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; 1uj~/M  
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。 E~fb #6  
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四、教材名称及主要参考书 d/OP+yzgZ  
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 Q~Mkf&s  
    《计算机算法导引》,卢开澄 编著,   清华大学出版社 vbeE}7 *2  
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五、课程章节主要内容及学时分配 ?rQ.nN  
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第一章 绪 论              (2 学时) %|}*xMQ  
第一节 基本概念 ZJZSt% r  
第二节    算法的设计和性能度量 a<\n$E#q  
第三节    标准记号与常用函数和公式 aHuMm&  
第二章 分治与递归策略       (5 学时) *`u|1}h|  
  第一节 二分检索  2hF^U+I}  
第二节    矩阵的快速乘法 "J+L]IC?AD  
第三节    快速傅里叶变换（FFT） ^`id/  
第四节    广义表及递归算法 r1-MO`6  
第三章 排序与选择       （5 学时） /fb}]e]N  
第一节    简单排序和SHELL排序 f<wYJGI  
第二节    选择排序和堆排序 xJ{r9~  
第三节    快速排序和归并排序 \&kj#)JYA  
第四节    选择问题 WFahb3kx  
第五节    桶排序和基数排序 8\P,2RSnt  
第四章 贪心策略       （4学时） qCcLd7`$  
第一节 文件存储     'pIrwA^6N  
第二节 背包问题     _`;KmD&5  
第三节 有限期的作业调度问题 'a+^= c  
第五章 串匹配         （4学时） fiWN^sTM  
第一节 一般算法 ynM~&]fk#k  
第二节 Rabin-Karp算法 +W[f>3`VQ  
第三节 Knuth-Morris-Pratt算法 .t
G3g:  
第四节 Boyer-Moore算法 "Tser*i )  
第六章 动态规划       （8学时） .lb]Xa*n  
第一节 多段图         jnOnV1I"  
第二节 最佳二分检索 w%qn H e9  
第三节 资源分配问题 #2U#h-vI  
第五节     0/1背包问题 }WFI/W'  
第六节     货郎担问题     #N`G2}1J  
第七节    最长公共子序列 Mo N/?VA  
第八节    作业调度问题    第七章 回溯法         （5学时） )cizd^{  
第一节 一般算法 <t(H+ykh  
第二节 皇后问题 Q? 1.GuF  
第三节 子集和数问题 CtN\-E-  
第四节 图的着色 [LjiLKW  
第五节 哈密顿环 eC<RM Q4  
第六节** 背包问题 `=hCS 0F  
第八章 检索、遍历与分枝限界法（5学时） Axb=1_--  
第一节 代码最优化 Z+U -+eG  
第二节    对策树 }G{"Mp4  
第三节    资源分配问题 dF51_Kk  
第四节    0/1背包问题 &1T )'Bn  
第五节    货郎担问题 Brs6RkRf  
第九章 数组压缩存贮与数值计算（8学时） j"~"-E(79  
第一节 数据的压缩存贮技术 B<BS^waU  
第二节    压缩存贮时的矩阵运算 }U'9 d#N  
第三节    多项式的快速乘法 \Db`RvEmR  
第四节    矩阵链乘问题 Dom]w.W5  
第五节    矩阵分解与逆矩阵 ,rN$ah$CL  
第十章 数论算法         （6学时） Ig!0A}f  
第一节    最大公约数与模运算 a_+3, fP  
第二节    中国余数定理 q)?!]|pZ  
第三节    元素的幂运算 H0OO+MCe  
第四节    素数的判定算法 o9|
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第五节    背包公钥密码 Z>g&%3j  
第六节    RSA公钥密码 EZiLXQd_  
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六、系教学委员会意见 1mtYap4  
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组长签字：       年 月 日 -32P}58R  
七、系主任意见 Q;>Yk_(S  
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系主任签字：       年 月 日