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《算法分析与设计》课程教学大纲 The Analysis and Design of Algorithms 课程编号：170701021 学时：32 学分：2 适用对象：信息与计算科学专业 先修课程： 《数据结构与算法分析》、《C++程序设计》、《离散数学》 一、课程的性质和任务 根据培养方案中课程体系与培养要求的对应关系矩阵,该课程可以支撑能力要求第 3、5 条 以及素质要求第1、2 条的达成。 本课程是信息与计算科学专业的专业选修课，是研究计算机算法设计与分析的基本理 论、方法和应用。课程将覆盖计算机软件实现中的大部分算法，并具有一定的深度和广度，使 学生对计算机常用算法有一个全盘的了解。本课程的任务是培养学生具有针对给定问题设计和 实现高效算法的能力。 二、教学目的与要求 教学目的：培养学生分析问题和解决问题的能力，使学生掌握算法设计的基本方法，熟悉 算法分析的基本技术，并能熟练运用一些常用算法，为学生进一步学习后续课程奠定良好的基 础。 教学要求：本课程在学习之前，最好具有离散数学、程序设计、数据结构等方面的知识。 在此基础上通过本课程的学习，掌握算法的定义及基本概念、计算模型和复杂度的质量；为分 析算法的复杂性做准备，在这个基础上，学习一些常用的算法设计策略，掌握其基本思想和相 应算法，编制出相应程序上机调试。 三、教学内容 第一章 算法概述 1．基本内容 算法与程序、算法复杂性分析、NP 完全性理论。 2 ．教学基本要求 掌握算法、算法复杂度的基本概念，以及时间复杂度的估算方法；理解NP 完全性理论。 3 ．教学重点难点 时间复杂度 4 ．教学建议：采用课堂讲授，课后自学，课堂讨论等教学形式。 第二章 递归与分治策略 1．基本内容 递归的概念、分治法的基本思想、二分有哪些信誉好的足球投注网站技术、大整数的乘法、Strassen 矩阵乘法、棋 303 盘覆盖、合并排序、快速排序、线性时间选择、最接近点对问题、循环赛日程表。 2 ．教学基本要求 掌握递归的概念，学会用递归方法解决实际问题；熟练掌握利用分治法解决问题的基本思 想，会用某高级语言对算法进行描述，并对算法复杂度(时间和空间)进行分析。 3 ．教学重点难点 分治法，二分有哪些信誉好的足球投注网站技术，排序。 4 ．教学建议：采用课堂讲授，课后自学，课堂讨论等教学形式。 第三章 动态规划 1．基本内容 矩阵连乘问题、动态规划算法的基本要素、最长公共子序列、最大子段和、凸多边形最优 三角剖分、 多边形游戏、图像压缩、电路布线、流水作业调度、背包问题、最优二叉有哪些信誉好的足球投注网站 树。 2 ．教学基本要求 熟练掌握利用动态规划方法解决问题的基本思想，学会如何将问题化为多阶段图的方法， 并能对具体问题写出正确的递推公式。 3 ．教学重点难点 动态规划算法及应用。 4 ．教学建议：采用课堂讲授，课后自学，课堂讨论等教学形式。 第四章 贪心算法 1．基本内容 活动安排问题、贪心算法的基本要素、最优装载、哈夫曼编码、单源最短路径、最小生成 树、多机调度问题。 2 ．教学基本要求 掌握利用贪心算法解决问题的基本思想，会用某高级语言编写用贪心算法解决问题的程 序，并能对算法的复杂度，可靠性进行分析。 3 ．教学重点难点 贪心算法及应用。 4 ．教学建议：采用课堂讲授，课后自学，课堂讨论等教学形式。 第五章 回溯法 1．基本内容 回溯法的算法框架、装载问题、批处理作业调度、符号三角形问题、n 后问题、背包问 题、最大团问题、图的m 着色问题、旅行售货员问题、圆排列问题、电路板排列问题、连续邮 资问题、回溯法的效率分析。 2 ．教学基本要求 304 掌握利用回溯法解决问题的基本思想，会用回溯法解决 n