算法分析及设计教学提纲
《算法分析与设计》教学大纲
《算法分析与设计》教学大纲《算法分析与设计》教学大纲大纲说明课程代码：3235058总学时：32学时（讲课32学时）总学分：2课程类别：限制性选修课适用专业：本大纲适用于计算机科学与技术专业使用预修要求：高等数学、C语言程序设计、数据结构课程的性质、目的、任务：本课程是计算机科学与技术专业选修课。
通过本课程的学习，使学生理解和掌握算法设计的主要方法，培养学生对算法复杂性进行正确分析的基本能力，为独立地设计求解问题的最优算法和对给定算法进行复杂性分析奠定坚实的基础。
课程教学的基本要求：算法分析与设计是一门理论性较强的课程，是计算机科学与计算机应用的核心。
本课程主要介绍算法设计的基本方法，其先修课为高等数学、程序设计、数据结构。
通过本课程的学习，能够在掌握算法设计基本方法的基础上，加深对计算机领域中常用的非数值算法的理解和应用。
该课程采用教师授课和学生自学相结合的教学方法，以教师授课为主，结合理论知识，通过具体算法来论证，加深理解。
在授课过程中采用多媒体课件进行操作演示，帮助学生进一步理解和掌握。
大纲的使用说明：本教学大纲供计算机科学与技术专业使用，若学时小于32或大于32则可以根据教学实际酌情取舍有关的内容。
大纲正文第一章：导引与基本数据结构学时：4学时通过本章的学习，使学生理解算法的概念及其特性，学会分析算法的一般方法，掌握计算机科学中常用的数据结构，了解本教材描述算法所用的语言。
另外，若学过数据结构的可跳过1.4节。
本章讲授要点：算法、分析算法、用SPARKS语言写算法、基本数据结构和递归和消去递归重点：算法及分析算法难点：递归和消去递归第一节：算法第二节：分析算法第三节：用SPARKS语言写算法第四节：基本数据结构第五节：递归和消去递归习题：书后习题一第二章：分治法学时：4学时通过本章的学习，使学生理解分治法的内涵，然后从解决计算机科学和应用中出现的几个实际问题入手，用二分法的基本思想描述了几个经典的精巧的算法，包括二分检索算法、分类算法、选择算法等，同时对每个算法给出了数量级的分析，以使学生理解本章介绍的算法，并能用于解决实际问题。
算法设计与分析教学大纲
算法设计与分析教学大纲一、课程介绍1.1 课程背景算法设计与分析是计算机科学的一门重要课程，其主要目的是教授学生算法设计的基本原理、常用算法的实现技巧以及算法性能的分析方法。
本课程旨在培养学生的算法设计能力和问题解决能力，为其今后从事计算机领域的研究和开发工作打下坚实的基础。
1.2 课程目标本课程的目标是使学生：- 掌握算法设计的基本思想和方法；- 熟悉常见的算法设计和实现技巧；- 理解算法的正确性和效率分析方法；- 能够运用所学算法解决实际问题。
二、教学内容2.1 算法基础- 算法的定义与特性；- 算法的表示方法；- 算法设计的基本思想；- 算法分析的基本概念。
2.2 常见算法设计技巧- 递归与分治法；- 贪心法；- 动态规划；- 回溯法。
2.3 数组与矩阵算法- 线性查找；- 二分查找；- 排序算法（如冒泡排序、快速排序等）；- 矩阵运算与应用。
2.4 图算法- 图的基本概念与表示方法；- 图的遍历算法（如深度优先搜索、广度优先搜索等）；- 最短路径算法（如Dijkstra算法、Floyd算法等）；- 最小生成树算法（如Prim算法、Kruskal算法等）。
2.5 字符串算法- 字符串匹配算法（如朴素匹配算法、KMP算法等）；- 字符串编辑距离算法；- 字符串压缩与编码算法。
三、教学方法3.1 理论讲授通过课堂讲授，介绍算法设计与分析的基本概念、原理和方法，并结合具体案例进行讲解，帮助学生深刻理解算法的设计思想和实现技巧。
3.2 课堂练习在理论讲授的基础上，组织学生进行算法设计的实践与练习，通过编写代码解决问题，培养学生的分析和解决问题的能力。
3.3 实验教学设置相关实验项目，让学生通过实验操作来巩固和应用所学算法知识，培养学生独立分析和解决实际问题的能力。
3.4 作业与考核布置实践作业，要求学生独立完成算法设计与实现，以检验学生对所学知识的掌握程度。
通过考核测试学生对算法设计和分析的理解与应用能力。
算法分析与设计课程教学大纲
算法分析与设计课程教学大纲《算法分析与设计》课程教学大纲一、课程基本信息课程代码：110426课程名称：算法分析与设计英文名称：Analysis and Design of Algorithms课程类别：专业基础课学时：45学分：2适用对象: 信息与计算科学专业本科生考核方式：考试（平时成绩占总成绩的30％）先修课程：数学分析、高级语言程序设计、数据结构二、课程简介中文简介《算法分析与设计》是软件开发人员必修专业课，软件的效率和稳定性取决于软件中所采用的算法；对于一般程序员和软件类专业学生，学习算法设计与分析课程，可以开阔编程思路，编写出优质程序。
英文简介Analysis and Design of Algorithms is a compulsory specialty course for software developer. Efficiency and stability of software depends on algorithms used in it. For common coders and software relative students, learning this course could expand their programming vision and help them programming high quality codes.三、课程性质与教学目的通过对常用的、有代表性的算法的研究，让学生理解并掌握算法设计的基本技术。
培养学生分析算法复杂度的初步能力，锻炼其逻辑思维能力和想象力，并使之了解算法理论的发展。
鼓励学生运用算法知识解决各自学科的实际问题，培养学生的独立科研的能力和理论联系实践的能力。
四、教学内容及要求第一章算法概述(一)目的与要求掌握算法，算法复杂度的基本概念，及时间复杂度的估算方法。
(二)教学内容1.主要内容算法，算法复杂度的基本概念，及时间复杂度。
算法分析与设计教学大纲
算法分析与设计教学大纲一、课程概述二、预修条件1.数据结构基础知识。
2.编程语言基础。
三、授课目标1.掌握算法分析的基本方法和工具。
2.理解常见算法的设计思想和实现技巧。
3.能够独立设计、实现和优化算法解决实际问题。
四、教学内容1.算法基础知识（1）算法的概念和分类（2）算法分析的基本概念和方法（3）复杂度分析（4）递归与递归算法（5）分治法与减治法2.基本算法设计（1）贪心算法（2）动态规划算法（3）回溯算法3.高级算法设计（1）图算法：最短路径、最小生成树等（2）网络流算法：最大流、最小割等（4）近似算法：近似算法的基本思想与应用4.数据结构与算法分析（1）线性表和链表（2）栈和队列（3）树和二叉树（4）图和图的遍历算法五、教学方法1.理论课讲授：通过教师讲解、演示和示范等方式，让学生掌握算法基本知识和分析方法。
2.实践教学：通过课程设计和编程实践，让学生动手实践算法设计与实现，并对其进行分析和优化。
3.讨论与交流：组织学生进行小组讨论和互动交流，培养学生的合作学习能力和问题解决能力。
六、教学评估1.平时成绩：考察学生的课堂参与、作业完成情况和实验报告质量。
2.期中考试：考察学生对课程内容的掌握和理解。
3.期末考试：考察学生对课程内容的整体把握和综合应用能力。
七、参考教材1. 算法导论（第3版）- Thomas H. Cormen等2. 算法设计与分析基础（第4版）- Levitin A. V.八、教学资源1.电子课件和习题集。
2.在线编程平台和算法分析工具。
九、教学进度安排1.第1-2周：算法基础知识2.第3-5周：基本算法设计3.第6-8周：高级算法设计4.第9-11周：数据结构与算法分析5.第12-14周：综合应用与实践6.第15周：复习与总结备注：以上为算法分析与设计教学大纲的基本框架和内容，具体教学安排和进度可根据实际情况进行调整补充。
算法设计与分析教学大纲
算法设计与分析教学大纲算法设计与分析教学大纲引言：算法设计与分析是计算机科学领域中的重要课程之一。
它涉及到计算机程序的设计、性能分析和优化，对于培养学生的计算思维和解决问题的能力至关重要。
本文将探讨算法设计与分析教学的目标、内容和方法。
一、教学目标1. 培养学生的算法设计能力：通过学习不同的算法设计方法，使学生能够运用适当的算法解决实际问题。
2. 提高学生的算法分析能力：学生应该能够分析算法的时间复杂度和空间复杂度，以便评估算法的效率。
3. 培养学生的团队合作和沟通能力：通过小组项目和讨论，学生将学会与他人合作解决问题，并能够清晰地表达他们的思想。
二、教学内容1. 算法基础知识：介绍算法的基本概念和术语，如输入、输出、控制结构、迭代和递归等。
2. 基本算法设计方法：介绍常见的算法设计方法，如贪心算法、分治算法、动态规划和回溯算法等。
3. 常见算法的实现与分析：通过实例讲解常见的排序算法、查找算法和图算法，并对它们的时间复杂度和空间复杂度进行分析。
4. 高级算法设计方法：介绍一些高级的算法设计方法，如分支限界法、随机化算法和近似算法等。
5. 算法的应用：通过实际案例，讨论算法在不同领域的应用，如网络优化、图像处理和人工智能等。
三、教学方法1. 理论讲解：通过课堂讲解，向学生介绍算法的基本概念和设计方法，并解释其原理和应用。
2. 编程实践：通过编写程序，学生将实际运用所学算法解决问题，并通过实验验证算法的正确性和效率。
3. 小组项目：学生将组成小组，共同解决一个复杂的问题，通过合作和讨论，培养团队合作和沟通能力。
4. 论文阅读与讨论：学生将阅读并讨论与算法设计与分析相关的研究论文，以拓宽他们的视野和思维。
结语：通过算法设计与分析的教学，学生将培养解决问题的能力和计算思维，为他们未来的学习和工作打下坚实的基础。
同时，通过小组项目和讨论，学生将学会与他人合作解决问题，并能够清晰地表达他们的思想。
希望学生们能够在这门课程中获得知识的同时，也能够培养出批判性思维和创新能力，为未来的发展做好准备。
《算法分析与设计》课程教学大纲概要
《算法分析与设计》课程教学大纲Algorithms Analysis and Design一．课程教学目标：1．任务和地位：《算法分析与设计》是计算机应用与技术专业（本科）的一门专业课，其内容是研究计算机领域及其它有关领域中的一些常用算法，它是计算机科学通常要解决的主要问题之一，因而也是各专业方向可以选修的一门重要的专业基础课。
通过本课程的学习，使学生掌握算法设计的常用方法，以便运用这些方法来设计解决一些常用的或较为复杂的实际问题的算法，并力争做到快捷、有效，从而提高程序设计的质量。
除此，还要使学生学会分析算法、估计算法的时空复杂性，以便理解并科学评估有关算法。
因而，对于计算机专业的技术人员，学习和掌握这方面的知识是很有必要的。
2．知识要求：通过一学期学习要达到如下要求1)掌握算法的定义及基本概念、计算模型和复杂度的质量；2)为分析算法的复杂性作准备，要了解相应的数学知识；3)了解各种分类方法，重点是学会分析分类方法的复杂性。
3．能力要求：通过本课程的学习，学生要掌握几种常用的算法设计策略，包括递归与分治策略、动态规划算法、贪心算法、回溯法和分支限界法等，并会分析算法的效率。
能够用所学方法解决实际问题。
二、教学内容的基本要求和学时分配12．具体要求第一章算法概述[目的要求] 掌握算法基本概念及算法复杂性分析。
[教学内容] 算法与程序、算法复杂性分析。
[重点难点] 让同学们了解本门学科在科技发展中地位和作用，增强学好本课程的信心。
[教学方法] 课堂讲授与自学（课外）相结合。
[课时] 3学时。
第二章递归与分治策略[目的要求] 掌握递归与分治策略设计算法。
[教学内容] 递归的概念、分治法的基本思想、及分治算法实例。
[重点难点] 分治法的基本思想的具体实现及时间复杂度分析。
[教学方法] 课堂讲授与自学结合。
[课时] 14学时。
第三章动态规划[目的要求] 掌握用动态规划法设计算法。
[教学内容] 动态规划算法的基本要素、基本思想及算法实例。
算法分析与设计 教学大纲
算法分析与设计一、课程说明课程编号：390211X10课程名称：算法分析与设计/ Design and Analysis of Algorithms课程类别：学科基础课学时/学分：32/3先修课程：数据结构、离散结构、集合论与代数适用专业：软件工程教材、教学参考书：[1]计算机算法分析与设计（第三版），王晓东，北京：电子工业出版社，2007[2]Introduction to Algorithms, Thomas H.Cormen, Charles E.Leiserson, Ronald L.Rivest,Clifford Stein, The MIT Press，2009[3]算法分析导论(第2版)，Robert Sedgewick，Philippe Flajol ，电子工业出版社，2015二、课程设置的目的意义《算法分析与设计》是软件工程本科专业的学科基础课，是一门综合性、理论性和实践性较强的课程，通过对计算机算法系统的学习与研究，理解和掌握算法设计的主要方法，培养对算法的计算复杂性正确分析的能力，为独立设计算法和对算法进行复杂性分析奠定坚实的理论基础。
三、课程的基本要求通过本课程的学习，要求让学生理解计算机算法效率分析与设计所涉及的基本概念和基础知识，掌握基本的算法分析方法和常见的算法设计方法，能熟练应用课程介绍的算法设计方法来解决软件开发中的实际问题。
通过对算法实例的分析，进一步加深学生对算法设计方法的认识和理解。
具体要求如下：（一）知识学习要求1.理解算法的基本概念和算法的效率分析方法，对应培养方案“培养要求”1-①-B；2.理解分治策略的原理、效率分析，掌握分支策略在常见问题（如：二分检索、归并分类、快速排序、选择问题等）问题中的应用。
理解动态规划的原理、适用条件，了解算法的效率，掌握该算法在常见问题（如：多段图、最优二分检索树、0/1背包问题、货郎担问题、可靠性设计等）问题中的应用。
03020280《算法分析与设计》课程教学大纲(40+8)
算法分析与设计课程教学大纲算法分析与设计课程教学大纲（总学时数：48（40＋8），学分数：3）一、课程的性质、任务和目的以算法设计策略为知识单元系统地介绍计算机算法的设计方法和分析方法。
在教学中除介绍算法的基本概念、计算复杂性分析以外，重点介绍递归算法、分治算法、贪心算法、动态规划算法、回溯算法和分支定界算法的基本思想及应用，为计算机专业的学生提供一个广泛扎实的计算机算法知识基础。
二、课程的基本内容和要求（一）算法概述教学内容：1.算法与程序2.算法分析的基本概念和理论3.简单程序的算法复杂性分析教学要求：了解算法的基本概念，算法在程序设计中的重要性。
掌握程序复杂度度量的基本方法。
（二）递归的基本概念教学内容：1.递归的概念2.阶乘函数3.Fibonacci数列4.Ackerman函数5.Hanoi塔问题6.整数划分问题1教学要求：掌握递归程序复杂度的计算方法，了解经典递归问题解法。
学会使用递归方法分析解决实际问题。
（三）分治策略教学内容：1.分治法的基本思想2.递归方程解的展开方法3.二分搜索技术4.大整数的乘法5.Strassen矩阵乘法6.合并排序7.快速排序8.棋盘覆盖问题9.循环赛日程表教学要求：掌握分治策略的基本思想以及用分治法解决问题的一般技巧。
重点掌握二分搜索技术。
（四）动态规划法教学内容：1.动态规划算法的基本思想2.动态规划算法的基本要素3.矩阵连乘问题4.最长公共子序列5.最大子段和问题6.0/1背包问题7.流水作业调度8.图像压缩问题9.凸多边形最优三角剖分10.动态规划的加速原理*教学要求：2掌握动态规划解决问题的一般过程，掌握矩阵连乘问题的计算技巧。
学会使用动态规划解决实际问题。
（五）贪心算法教学内容：1.找零钱问题2.贪心算法的基本要素3.机器调度问题4.活动安排问题5.最优装载问题6.单源最短路径问题7.哈夫曼编码8.最小生成树9.贪心算法的理论基础*教学要求：掌握贪心法解决问题的一般步骤，掌握贪心法和动态规划方法的异同。
《算法设计与分析教学》课程教学大纲
算法设计与分析课程教学大纲(DesignandAna1ysisofA1gorithms)48实验学时：0课外学时：03计算机科学与技术一、课程的性质、目的和任务《算法分析与设计》课程是计算机专业的一门限选专业课程，是计算机科学与技术应用的核心。
设立本课程的目的是适应21世纪我国计算机科学技术及软件工程人才培养的需要,培养学生设计和分析算法的能力。
通过学习本课程，学生应该掌握计算机软件常用的几种算法,并可以对算法的复杂性进行分析,从而能够在实际工作中根据具体问题设计和优化算法。
二、课程教学的基本要求通过本课程的学习，学生应比较系统地掌握算法设计的基本方法，加深对计算机领域中常用的非数值算法的理解和应用。
这对于培养学生在计算机科学与技术领域的兴趣、提高他们动手进行程序设计的能力以及解决实际问题的技能技巧无疑有着深远的意义。
学生在学习本课程时，要善于把算法设计的基本理论与解决实际问题现实结合起来。
通过学习和研究经典的数学、计算机问题，如何使用具体的算法进行求解。
为了较好地理解和掌握不同的算法,要勤于思考、联系实际，能够对比较经典问题使用不同的算法进行求解，从中得到启迪和借鉴，提高算法的设计和分析能力。
必要的时候要强化一些算法设计的模式和框架，以求达到对相关算法分析与设计的融会贯通。
三、课程的教学内容、重点和难点本课程的重点：贪心算法，动态规划，基本检索与周游方法，回溯法。
本课程的难点：回溯法，分枝-限界法。
第1章算法概述（2学时）教学内容：1.算法与程序2 .表达算法的抽象机制3 .描述算法4 .算法复杂性分析。
基本要求：理解算法的概念；理解什么是程序，程序与算法的区别和内在联系；掌握求解问题的基本步骤；掌握算法在最坏情况、最好情况和平均情况下的计算复杂性概念；掌握算法复杂性的渐近性态的数学表述；掌握用C++语言描述算法的方法。
学时数: 其中: 学分数:适用专业:第2章递归与分治策略（10学时）教学内容：1.递归的概念2 .分治法的基本思想3 .二分搜索技术4 .棋盘覆盖5 .合并排序6 .快速排序7 .线性时间选择8 .最接近点对问题9 .循环赛日程表基本要求：理解递归的概念；掌握设计有效算法的分治策略；通过二分搜索技术、Strassen 矩阵乘法、合并排序和快速排序、线性时间选择等范例的学习掌握分治策略设计技巧。
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算法分析及设计
课程名称：算法分析及设计
课程编码：C201
课程学分：2
适用学科：计算机应用技术
算法分析及设计
Design and Analysis of advanced
Algorithms
教学大纲
一、课程性质
算法的设计与分析是计算机科学的核心问题之一，是计算机科学与工程各专业学生及研究生的一门重要的专业基础课。
其内容是研究计算机领域及相关领域中的一些常用的算法设计方法及算法的复杂性分析方法。
同时，通过讲授NP 理论的主要概念及一些近似算法，为学生从事计算机算法的研究工作奠定基础。
学习和掌握这些知识不仅对计算机专业的技术人员，而且对使用计算机的其他各专业技术人员都是必不可少的。
二、课程教学目的
通过本课程的学习，应使学生掌握算法设计的常用方法，以便能够运用这些方法设计解决计算机应用中的实际问题的有效算法，并能够利用已有算法去解决实际问题。
此外还要使学生学会分析算法，估计算法的时空复杂性，从而对算法做出科学的评价。
三、教学基本内容及基本要求
第一章绪论
1、算法定义（了解）
2、算法特征
3、计算机求解问题过程
4、算法描述语言
5、算法分类
第二章算法复杂性分析（要求全部掌握）
1、算法复杂性
2、算法复杂性计量
3、复杂性的渐进形态
4、渐进分析
5、递归方程解的渐进阶
第三章算法设计的基本方法（要求全部掌握）
1、贪心法
2、分治法
3、动态规划
4、回溯法
5、分支限界法
第四章图和网络算法（要求全部掌握）
1、基本概念
2、树的算法
3、路的算法
4、流的算法
第五章计算几何（要求全部掌握）
1、相交问题
2、求夹角
3、求凸包
4、判断一点在几何体内部
5、Voronoi图
第六章概率算法（要求全部掌握）
1、概率算法简介
2、随机数
3、素数的概率算法
4、线性时间选择算法
5、平面点集最近点对概率算法
第七章 NP完全性理论及近似算法（要求全部掌握）
1、确定性图灵机
2、非确定性图灵机
3、P类与NP类
4、Cook定理与NP完全问题
5、NP完全问题近似解法
第八章新技术综述（一般了解）
四、本课程与其他相关课程的联系与分工
先修课程：程序设计，数据结构，离散数学等。
五、实践环节教学内容的安排与要求
对作业中的一些典型问题，要求学生运用所学的算法设计方法给出相应的算法程序并上机实现，并给出具体算法程序的时空复杂性数值实验结果。
六、本课程课外练习的要求
课外练习为习题，每节的作业量不少于二道题。
七、本课程的教学方法及使用现代化教学手段的要求
教学方法以课堂教学为主，借助于计算机和投影设备将重要的算法描述及复杂性分析过程制作成生动、直观的教学课件，以提高教学效率和效果。
八、本课程成绩的考查方法及评定标准
作业：20%
实验报告: 20%
期末考试：60%
九、教材及参考书
教材：“算法设计与分析导引”卢开澄清华大学出版社
参考书：“算法设计与分析”周培德机械工业出版社
“算法与数据结构”傅清祥等电子工业出版社
“算法设计和分析”朱洪等上海科技文献出版社
十、课程各章节学时分配
大纲撰写人：付晓玲
大纲审阅人：刘文萍
责任教授：李也白
系（教研室）主任：李也白
学院负责人：张常年
制（修）定日期：2004年9月1日。