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 VyY.r#@  
英文名称    The Fundation of Design and Analysis of Algorithms F3Dt7q  
课程编号    不填    总学时    60    学 分    不填 iE =P'"I  
预修课程    数 据 结 构    开课学期    不填 |AC6sfA+  
大纲撰写人    顾 乃 杰 VKNp,Lf  
一、教学目标和基本要求 rd" &QB{  
    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。 {"jd_b&  
    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。 ULIFSd Y  
二、课程简介 {@45?L('  
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。 GG+5/hU  
三、教学重点、难点 drIK(u\_  
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; :!']p2B  
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。 x
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四、教材名称及主要参考书 nj  
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 JhJLqb
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    《计算机算法导引》,卢开澄 编著,   清华大学出版社 `m, Ki69.  
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五、课程章节主要内容及学时分配 [ f34a  
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第一章 绪 论              (2 学时) :XYy7xz<  
第一节 基本概念 fI]bzv;  
第二节    算法的设计和性能度量 Vo > Xp  
第三节    标准记号与常用函数和公式 :Eo8v$W\RB  
第二章 分治与递归策略       (5 学时) Hk9U&j$  
  第一节 二分检索 VaJfD1zd1  
第二节    矩阵的快速乘法 c{VJ2NQ+  
第三节    快速傅里叶变换（FFT） )$_,?*f q:  
第四节    广义表及递归算法 Dft%ip2  
第三章 排序与选择       （5 学时） {g_@Tuu  
第一节    简单排序和SHELL排序 GO~k '  
第二节    选择排序和堆排序 N,|r1u9X#  
第三节    快速排序和归并排序 J*K<FFp3<  
第四节    选择问题 R&Ci/  
第五节    桶排序和基数排序 j3P$@<  
第四章 贪心策略       （4学时） ?bI?GvSh  
第一节 文件存储     '\t7jQ
 
第二节 背包问题     q~O>a0f0  
第三节 有限期的作业调度问题 w+=Q6]FxJ  
第五章 串匹配         （4学时）
8t[t{"  
第一节 一般算法 Rsn^eR 6^  
第二节 Rabin-Karp算法 VYigxhP7  
第三节 Knuth-Morris-Pratt算法 R@n5AN(  
第四节 Boyer-Moore算法 s 0lYj@E'  
第六章 动态规划       （8学时） ]]/lC  
第一节 多段图         n1 v,#GE  
第二节 最佳二分检索
OoM_q/oI  
第三节 资源分配问题 t:T?7-XIE  
第五节     0/1背包问题 Hg whe=P  
第六节     货郎担问题     Kj!Y K~~  
第七节    最长公共子序列 2-s7cXs  
第八节    作业调度问题    第七章 回溯法         （5学时） )eq}MaW+j  
第一节 一般算法 85hQk+Bu4  
第二节 皇后问题 &CUC{t$VHX  
第三节 子集和数问题 N&x:K+Zm.  
第四节 图的着色 g ;LVECk  
第五节 哈密顿环 =ybGb7?  
第六节** 背包问题 ~6sE an3p  
第八章 检索、遍历与分枝限界法（5学时） b0YNac.l  
第一节 代码最优化 PCZ]R  
第二节    对策树 O9*p0%ug  
第三节    资源分配问题 $3 vhddO  
第四节    0/1背包问题 w+Vk3c5uI)  
第五节    货郎担问题 !qa
Dn.9  
第九章 数组压缩存贮与数值计算（8学时） /{R3@,D[]  
第一节 数据的压缩存贮技术 0I^Eo|  
第二节    压缩存贮时的矩阵运算 ^jOCenE3  
第三节    多项式的快速乘法 JCcQd01 z  
第四节    矩阵链乘问题 =)*JbwQ   
第五节    矩阵分解与逆矩阵 *]2R.u  
第十章 数论算法         （6学时） f?0D%pxc}&  
第一节    最大公约数与模运算 H/`G  
第二节    中国余数定理 Xl?YBZ}  
第三节    元素的幂运算 ?[|hGR2L  
第四节    素数的判定算法 Aqu]9M~  
第五节    背包公钥密码 3cHtf  
第六节    RSA公钥密码 {U6"]f%  
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六、系教学委员会意见 3I\m,Ob  
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组长签字：       年 月 日 t\|J &4!Y  
七、系主任意见 ArL-rJ{}  
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系主任签字：       年 月 日