《算法分析与设计》课程教学大纲.docx
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1、算法分析与设计课程教学大纲一、课程基本信息中文名称:算法分析与设计英文名称:Algorithm Analysis and Design开课学院:计算机科学学院课程编码:Z学分:2总学时:36适用专业:计算机技术专业硕士,软件工程专业硕士修读基础:程序设计基础、数据结构课程负责人:黄诚(副教授)主讲教师:黄诚(副教授)二、课程目的任务1 .课程地位作用本课程是计算机科学领域的基础课程,理解算法学理论知识、掌握算法设计和分析 方法,以提高学生的复杂程序设计能力。2 .课程主要内容.学生应达到的基本要求学生通过本课程的学习,能够理解算法及其相关概念,掌握算法效率分析技术,学 握经典算法设计策略的思路
2、及应用,熟悉常见算法问题类型及其常见求解方法,最终具 备问题描述、方案分析、设计算法、编码实现的能力。三、教学内容与学时分配1、算法基础(课内4学时)教学内容:(1)问题和算法的定义:计算问题、问题实例、算法(2)算法的基本特性:通用性、确定性、有限性(3)算法的描述方式(4)计算问题求解框架教学要求:(1)深入理解算法模型的基础概念(2)掌握算法的定义及本质(3)深入理解算法的基本特性(4)熟悉不同的算法描述方式及实际运用(5)理解问题求解框架:问题描述、求解策略、算法设计与分析、程序实现重点:(1)算法定义及其基本特性的理解和掌握(2)熟悉和运用算法的伪代码描述方式(3)理解策略选择、算法
3、设计和程序实现之间的联系和区别难点:理解和把握算法设计策略的抽象性与具体化之间的关系2、算法分析(课内4学时)教学内容:(1)算法的评价指标(2)算法复杂性概念(3)算法时间复杂性分析基本框架(4)算法复杂度的渐近分析原理(5)算法效率类型(5)非递归算法分析(6)递归算法分析(7)求解递归方程教学要求:(1)理解算法评价的不同方面及基本指标:正确性、复杂性(2)掌握算法复杂性定义及内容(3)掌握时间复杂性分析的基本框架:输入规模度量确定、基本操作及其执行次数求 和、渐近符号使用的分析、输入特征的分情况讨论(4)掌握渐近阶符号的数学定义及实质概念(5)深入理解时间复杂性渐近分析的应用:算法的比
4、较、评价、分类(6)掌握非递归和递归算法的分析方法步骤(7)掌握递归方程的基本求解方法:迭代、特征方程、主定理重占.(1)深入理解算法运行时间度量方法(2)熟练掌握时间复杂性分析方法(3)深入理解渐近分析原理与算法效率类型(4)熟练掌握递归方程的主要求解方法难点:(1)理解和掌握算法运行时间的间接度量方法:基本操作的执行次数求和(2)理解和运用递归方程的特征方程求解法3、直接求解法(课内2学时)教学内容:(1)排序与搜索的直接求解算法:选择排序、顺序查找(2)直接求解算法的设计及实现(3)计算几何问题(最近点对等)的直接求解算法及其效率分析(4)组合问题(TSP、0-1背包等)的穷举搜索算法设
5、计及效率分析教学要求:(1)理解直接求解法的本质:基于问题的定义或相关概念(2)掌握典型问题的直接求解算法及其效率分析结果(3)理解典型问题穷举搜索算法设计重点:(1)熟悉并掌握典型问题的直接求解、穷举搜索算法和效率(2)进一步熟练掌握算法时间复杂性的分析和比较难点:理解问题的领域知识、复杂程度与算法设计和分析的难易性之间的关系4、分治法(课内4学时)教学内容:(1)分治法思路及其简单应用(2)归并排序算法、快速排序算法与分治法类型(3)典型问题(大整数乘法等)的分治算法设计(4)计算几何问题(最近点对等)的分治算法设计教学要求:(1)深入理解分治法基本思路:分解输入、合并子解(2)理解分治法
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