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 _:ORu Vk  
英文名称    The Fundation of Design and Analysis of Algorithms
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课程编号    不填    总学时    60    学 分    不填 aS7%x>.A!  
预修课程    数 据 结 构    开课学期    不填 -f4>4@y  
大纲撰写人    顾 乃 杰 ;)SWUXa;{  
一、教学目标和基本要求 AzfYw'^&9  
    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。 3Mw2;.rk  
    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。 r=`]L-}V  
二、课程简介 .t7mTpi  
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。 =$^<@-;  
三、教学重点、难点 ]h`<E~  
重点: 算法设计的基本思想和策略, 算法优化的技巧, 算法性能分析的方法; o|FY-+  
难点: 将算法优化的思想贯穿在设计过程中, 算法平均性能的分析技巧。 PN +<C7/  
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四、教材名称及主要参考书 8%Wg;:DZx  
参考书:《计算机算法基础》,邹海明,余祥宣, 华中理工大学出版社 B F,rZZL  
    《计算机算法导引》,卢开澄 编著,   清华大学出版社 */kX|Sur  
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五、课程章节主要内容及学时分配 YTtuR`  
`!K!+`Z9  
第一章 绪 论              (2 学时) _;M46o%h  
第一节 基本概念 t]j4PNzn  
第二节    算法的设计和性能度量 KyqFeR  
第三节    标准记号与常用函数和公式 j.5;0b_L^  
第二章 分治与递归策略       (5 学时) :=0XT`iY  
  第一节 二分检索 U;QN+fF]u  
第二节    矩阵的快速乘法 #ilU(39e  
第三节    快速傅里叶变换（FFT） <Bmqox0  
第四节    广义表及递归算法 ?^# h|aUp.  
第三章 排序与选择       （5 学时） *@C4~Zo  
第一节    简单排序和SHELL排序 P@u&~RN9f+  
第二节    选择排序和堆排序 zeXMi
:X  
第三节    快速排序和归并排序 8@S5P$b};  
第四节    选择问题 q0}
?F  
第五节    桶排序和基数排序 WdA6Y  
第四章 贪心策略       （4学时） \n@S.Y?P  
第一节 文件存储     +hz^( I7  
第二节 背包问题     'm;M+:l 6  
第三节 有限期的作业调度问题 V!'N:je  
第五章 串匹配         （4学时） .45XS>=z#  
第一节 一般算法 l
Z3o3"  
第二节 Rabin-Karp算法 )6S ;w7  
第三节 Knuth-Morris-Pratt算法 !`B
K%m\8  
第四节 Boyer-Moore算法 yrDWIU(8;6  
第六章 动态规划       （8学时） u%^Lu.l_c  
第一节 多段图         I82?sQ7  
第二节 最佳二分检索 X9:(}=E V  
第三节 资源分配问题 ,tEvz  
第五节     0/1背包问题 IH$R
XGL  
第六节     货郎担问题     [\hk_(}  
第七节    最长公共子序列 b}G4eXkuj  
第八节    作业调度问题    第七章 回溯法         （5学时） >.D0McQg  
第一节 一般算法 ;%1ob f 89  
第二节 皇后问题 ?kICYtY:_b  
第三节 子集和数问题 ."m6zq  
第四节 图的着色 z.H*"r  
第五节 哈密顿环 \ B~9Ue!  
第六节** 背包问题 K>kMKd1  
第八章 检索、遍历与分枝限界法（5学时） ,w.`(?I/  
第一节 代码最优化 v-85`h  
第二节    对策树 5zlgmCGow  
第三节    资源分配问题 i^{.Q-  
第四节    0/1背包问题 e75k-  
第五节    货郎担问题 p}KZ#"Q  
第九章 数组压缩存贮与数值计算（8学时） U.oxLbJ`  
第一节 数据的压缩存贮技术 >G2o  
第二节    压缩存贮时的矩阵运算 l`2X'sw[/  
第三节    多项式的快速乘法 \lKiUy/  
第四节    矩阵链乘问题 XA~Rn>7&H  
第五节    矩阵分解与逆矩阵 '0|AtO77  
第十章 数论算法         （6学时） EXDtVa Ot  
第一节    最大公约数与模运算 pti`q)
 
第二节    中国余数定理 Y&xm
y|O#  
第三节    元素的幂运算 t"`LJE
._P  
第四节    素数的判定算法 'sJ=h0d_[V  
第五节    背包公钥密码 AElx #`T  
第六节    RSA公钥密码 f
\"Qgn
 
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六、系教学委员会意见 e-4XNL[
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组长签字：       年 月 日 &I.UEF2,  
七、系主任意见 TH2D
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系主任签字：       年 月 日