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 hSh^A5 /  
英文名称    The Fundation of Design and Analysis of Algorithms Ut2x4$9  
课程编号    不填    总学时    60    学 分    不填 &(x>J:b  
预修课程    数 据 结 构    开课学期    不填 3VQmo\li  
大纲撰写人    顾 乃 杰 `soQp2h-  
一、教学目标和基本要求 1_n5:  
    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。 q| *nd!y'  
    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。 Mw;^`ZxT  
二、课程简介 )B5U0iIi  
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。 R*vfp?x  
三、教学重点、难点 MF::At[4  
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; ]b^bc2:  
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。 \]L ha  
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四、教材名称及主要参考书 xz/G$7q7  
参考书:《计算机算法基础》,邹海明,余祥宣, 华中理工大学出版社 DsiyN:o'+  
    《计算机算法导引》,卢开澄 编著,   清华大学出版社 YE@!`!`d:  
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五、课程章节主要内容及学时分配 `[f IK,  
7q^a@5f BG  
第一章 绪 论              (2 学时) OgyHX>}bH  
第一节 基本概念 ]G=^7O]`C!  
第二节    算法的设计和性能度量 sJLJVSv8c  
第三节    标准记号与常用函数和公式 ?eR^\-e  
第二章 分治与递归策略       (5 学时) ,<CzS,(  
  第一节 二分检索 ns8I_H  
第二节    矩阵的快速乘法 Uw>g^[V;  
第三节    快速傅里叶变换（FFT） /vFdhh  
第四节    广义表及递归算法 `"E<%$|ZQy  
第三章 排序与选择       （5 学时） , @6_sl  
第一节    简单排序和SHELL排序 ^(yU)k3pu  
第二节    选择排序和堆排序 cz*Z/5XH  
第三节    快速排序和归并排序 -M?s<R [&  
第四节    选择问题 pS)/yMlVj  
第五节    桶排序和基数排序 80O[pf*?  
第四章 贪心策略       （4学时） H52] Zm  
第一节 文件存储     6rzXM`cs  
第二节 背包问题     T$9tO{  
第三节 有限期的作业调度问题 \RyW#[(  
第五章 串匹配         （4学时） 'd=B{7k@  
第一节 一般算法 `Jon^&^;|  
第二节 Rabin-Karp算法 0N*~"j;r#M  
第三节 Knuth-Morris-Pratt算法 3+ $~l5LY  
第四节 Boyer-Moore算法 ]W 6!Xw)[  
第六章 动态规划       （8学时） H rQft1~N  
第一节 多段图         4o*wLCo7^  
第二节 最佳二分检索 FQCz_z  
第三节 资源分配问题 AE 2>smp5@  
第五节     0/1背包问题 _kT$/k  
第六节     货郎担问题     {kgV3 [%>  
第七节    最长公共子序列 ey>V^Fj  
第八节    作业调度问题    第七章 回溯法         （5学时） x0_$,Tz@  
第一节 一般算法 E"$AOM?(*i  
第二节 皇后问题 jO# 5ZhG  
第三节 子集和数问题 ohe0}~)V  
第四节 图的着色 7 xm>+(  
第五节 哈密顿环 IH1 fvW e  
第六节** 背包问题 ?4,e?S6,[  
第八章 检索、遍历与分枝限界法（5学时） 48 `k"Uy  
第一节 代码最优化 }<hyW9  
第二节    对策树 1FiFP5  
第三节    资源分配问题 \-B8
`ah  
第四节    0/1背包问题 c~a:i=y67  
第五节    货郎担问题 yBwgLn  
第九章 数组压缩存贮与数值计算（8学时） b-rgiR$cg  
第一节 数据的压缩存贮技术 $($26g  
第二节    压缩存贮时的矩阵运算 H_<X\(  
第三节    多项式的快速乘法 P=%'2BQ{{  
第四节    矩阵链乘问题 A[@xTqs{{  
第五节    矩阵分解与逆矩阵 q;p:)Q"  
第十章 数论算法         （6学时） ,dM}B-  
第一节    最大公约数与模运算 mPy=,xYyC  
第二节    中国余数定理 ' ?3e1  
第三节    元素的幂运算 ersddb^J]  
第四节    素数的判定算法 o0Y {k8  
第五节    背包公钥密码 %\5d?;  
第六节    RSA公钥密码 e==} qQ  
$-zt,iRyV  
六、系教学委员会意见 ppjS|l*`  
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组长签字：       年 月 日 9#CE m &c  
七、系主任意见 O(~74:#*  
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系主任签字：       年 月 日