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 {rMf/RAE  
英文名称    The Fundation of Design and Analysis of Algorithms -&7?!<f
 
课程编号    不填    总学时    60    学 分    不填 95#]6*#[4!  
预修课程    数 据 结 构    开课学期    不填 ho{%7\  
大纲撰写人    顾 乃 杰 THQ #zQ-  
一、教学目标和基本要求 `Z,WKus  
    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。 9*I[q[>9  
    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。 3v_j*wy  
二、课程简介 TM6wjHFm  
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。 1W>/4l  
三、教学重点、难点 I= :yfW  
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; 
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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。 Q +l{> sL  
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四、教材名称及主要参考书 N~/X.D4e#  
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 S>x@9$( ym  
    《计算机算法导引》,卢开澄 编著,   清华大学出版社 @xo8"kl  
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五、课程章节主要内容及学时分配 zu?112-v2  
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第一章 绪 论              (2 学时) Y S7lB  
第一节 基本概念 ]g$ky.;  
第二节    算法的设计和性能度量 _Ml?cT/J.O  
第三节    标准记号与常用函数和公式 o0No"8DnjH  
第二章 分治与递归策略       (5 学时) BDfMFH[1  
  第一节 二分检索 aoW2c1`?Z  
第二节    矩阵的快速乘法 8t =H  
第三节    快速傅里叶变换（FFT） wE1GyN  
第四节    广义表及递归算法 P51cEhf  
第三章 排序与选择       （5 学时） M)K!!Jqh  
第一节    简单排序和SHELL排序 Z*3RI5)dx  
第二节    选择排序和堆排序 4IZAJqw(*  
第三节    快速排序和归并排序 ^-?^iWQG  
第四节    选择问题 /z^v%l  
第五节    桶排序和基数排序 -T+YMAFU_  
第四章 贪心策略       （4学时） FP{=b/  
第一节 文件存储     AiR#:r  
第二节 背包问题     iDDq<a.A  
第三节 有限期的作业调度问题 p Cx_[#DrP  
第五章 串匹配         （4学时） 4Kj8i  
第一节 一般算法 =zAFsRoD_B  
第二节 Rabin-Karp算法 ecl6>PS$'  
第三节 Knuth-Morris-Pratt算法 3?aM\z;  
第四节 Boyer-Moore算法 ql.[Uq  
第六章 动态规划       （8学时） 8}[<3K%*g  
第一节 多段图         !|VtI$I>x  
第二节 最佳二分检索 s$f9?(,.Ay  
第三节 资源分配问题 .y
To)t  
第五节     0/1背包问题 cJm},  
第六节     货郎担问题     c9uu4%KG6<  
第七节    最长公共子序列 \g]rOYW  
第八节    作业调度问题    第七章 回溯法         （5学时） 8M3
DG=D  
第一节 一般算法 CPsl/.$tC  
第二节 皇后问题 R^@`]dX$  
第三节 子集和数问题 WB (?6"  
第四节 图的着色 o|84yT!~  
第五节 哈密顿环 ={h^X0<s9  
第六节** 背包问题
_{LmJ?!  
第八章 检索、遍历与分枝限界法（5学时） !f!YMpN  
第一节 代码最优化 &% (1?\~u  
第二节    对策树 k_^ 4NU  
第三节    资源分配问题 "j&p3  
第四节    0/1背包问题 +=L+35M  
第五节    货郎担问题 fe6Op  
第九章 数组压缩存贮与数值计算（8学时） d`?EEO  
第一节 数据的压缩存贮技术 2,|@a\H  
第二节    压缩存贮时的矩阵运算 0^2e^qf  
第三节    多项式的快速乘法 REX/:sB<  
第四节    矩阵链乘问题 v+C D{Tc  
第五节    矩阵分解与逆矩阵 Ym]rG 4  
第十章 数论算法         （6学时） guy!/zQ>A  
第一节    最大公约数与模运算 YSZ
[~?+  
第二节    中国余数定理 Jx&+e,OST  
第三节    元素的幂运算 :w4H$+j  
第四节    素数的判定算法 gs@^u#O  
第五节    背包公钥密码 z%6egi>  
第六节    RSA公钥密码 5(\[Gke  
ri9n.-xs  
六、系教学委员会意见 ~F~hgVS5  
kl&_O8E+K  
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组长签字：       年 月 日 V/"41  
七、系主任意见 
H/G;hk  
xA}{ZnTbN  
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系主任签字：       年 月 日