算法分析与设计以大学生程序设计竞赛为例课程设计
算法分析与设计课程(本科)教学大纲
算法分析与设计课程（本科）教学大纲一、课程编号二、课程类别：选修课三、先修课程：程序设计、数据结构四、适用专业：计算机科学与技术，信息安全五、课程学分/学时： 2.5学分/40学时六、课程的性质与任务：计算机科学是一种创造性思维活动，其教育必须面向设计。
计算机算法分析与设计是面向设计的，因此，它是计算机科学和计算机应用的核心。
无论是计算机系统、系统软件和解决计算机的各种应用课题都可归结为算法的设计。
通过本课程的学习，使学生掌握计算机领域中许多常用的非数值的精确的描述：分治法、贪心法、动态规划、回溯法等。
并掌握算法分析的方法。
从而将学生分析问题和解决问题的能力提高到高层理论的高度。
七、教学主要内容及学时分配(一）、引论（4学时）1.算法的定义及其特点2.算法分析的方法(二）、分治法（8学时）1.分治法的思想2.二分检索、归并分类法、快速分类法及其它们的算法分析3.Strassen矩阵乘法4.其他问题(三）、贪心方法（6学时）1.贪心方法的思想2.背包问题、最小生成树、单源最短路径问题3.其他问题(四）、动态规划（6学时）1.动态规划的思想2.多段图、每队节点之间的最短路径、0/1背包问题和货郎担问题3.其他问题(五）、基本检索与周游方法（4学时）1.二元树周游、树周游、图的检索和周游的一般方法(六）、回溯法（6学时）1.回溯法的思想2.8-皇后问题、背包问题3.以上算法的算法分析4.其他问题(七）、N P难度和NP完全问题（2学时）1.NP难度和NP完全概念(八）、其他有关方法简介（4学时）1.常见概率算法2.并行算法基本概念3.其它相关知识八、教学基本要求(一）、掌握算法的定义及其特点；掌握算法分析的方法。
(二）、掌握分治法的思想；重点掌握二分检索、归并分类法、快速分类法及其它们的算法分析；了解Strassen矩阵乘法。
(三）、掌握贪心方法的思想；理解背包问题、最小生成树、单源最短路径问题；理解以上算法的算法分析。
基于ACM的《算法设计与分析》教学改革研究
合 能 力和教 学质 量 。
关 键 词 ： 法 教 学模 式 算 中 图分 类 号 ： Ｇ６
可 以 在 自主 探 索 的过 程 中掌 握 算 法 分 析方 法 和 常 见 的 算 法 设 计 策略 ， 应 用 到 实 际 并 问 题 ， 样 的 考 核 考 察学 生 的 实 践 能 力 ， 这 大 部 分 学 生 注 重 学 习过 程 ， 效 的 提 高 学 生 有 的创新能力和实践能 力。 （ ） 组 培 养 团 队 意识 和 协 作 能 力。 ５分 为 了 培 养 学 生 的 团 队 意 识 和 协 作 能 力 ， 每 个 竞 赛 单 元 前 后 ， 照Ａｃ 的 组 在 按 Ｍ 织方 式 ， 据 相 互特 长 ， 们 将 若干 名 学生 根 我 分 成 一 个 小 组 ， 照 “ 脑 风 暴 ” 方 法 一 按 头 的 起 讨 论 问 题 和 交 流解 决 问 题 的 心 得 。 讨论 问题 的 同 时 ， 生又 会 提 出新 的 问题 ， 阅 学 查 相 关资 料 主 动 学 习 ， 新 的 想 法 可 以 一 起 有 交 流 ， 的 知 识 和 方 法 也 给 老 师 带 来 了新 新 的 教 学 内 容 和 视 野 。 样 协 作 学 习的 方 式 这 提 高 了学 习 的效 率 ， 更提 高 了教 学 效 果 。 基于 Ａｃ 的 教 学 改 革 ， 效 的 提 高 了 Ｍ 有 学生 的综 合能 力 ， 到 了学生 的认 可。 得 算 法近 ２ 通过率 ｌ ０ ， 生在 全 国赛 ， 年 ％ 学 ０ 省 赛 中 多 次 获 奖 ， 以 后 的 教 学 提 供 了 较 为
计算机算法设计与分析第三版华中科技大学课程设计
计算机算法设计与分析第三版华中科技大学课程设计简介计算机算法设计与分析是一门重要的计算机科学基础课程，旨在帮助学生掌握算法设计与分析的基本方法和技巧，以及能力和素养。
本文档主要介绍华中科技大学计算机学院关于计算机算法设计与分析第三版的课程设计。
设计目的与意义在计算机科学与技术领域中，算法设计与分析是必不可少的技能。
本次课程设计旨在帮助学生更好地掌握这一技能，培养其解决实际问题的能力和创新思维。
具体来说，本课程设计的目的和意义包括：1.培养学生掌握算法设计和分析的基本方法和原理。
2.帮助学生掌握基本数据结构和算法的实现。
3.促进学生通过实践掌握各种算法的实际应用。
4.加强学生的团队合作能力和创新意识。
设计内容本次课程设计的主要内容是设计和实现一个算法，要求学生通过小组协作完成。
具体要求如下：1.组成1-3人的小组；2.自主设计一个算法，注意必须是创新性的，并要求主体思路清晰、关键步骤明确、正确性可靠；3.在算法设计的过程中体会算法分析的重要性，在实现过程中体现时间与空间复杂度的控制；4.设计并实现一个可以泛用的软件程序，用于演示各种数据集的实现过程和结果输出等；5.材料、可以的软件程序都可以参考课堂提供的学习资料，但需要体现出数学计算、算法分析的过程和结论，要求学生在合理使用资料的前提下，自主思考和解决问题。
设计流程设计流程如下：第一阶段：确定算法在本阶段，学生应该自主思考和讨论，确定一个合适的算法，并撰写算法设计文档。
可以参考课堂上相关的算法设计和分析内容，同时根据自己的思考和理解，结合实际应用场景，设计一种创新性的算法。
第二阶段：算法实现在本阶段，学生应该根据算法设计文档，完成软件程序的实现。
需要注意的是，在实现过程中，要注重时间复杂度和空间复杂度的控制，并进行相应的测试和优化。
第三阶段：数据测试在本阶段，学生应该使用不同的数据集对已实现的算法进行测试，并进行相应的测试结果分析和总结。
同时，要考虑对应不同场景的应用性能和效果。
《算法设计与分析》课程简介
算法分析与设计
(DesignandAna1ysisofA1gorithms)
总学时：48学时理论：48学时实验（上机、实习等）：0学时
学分:3
课程主要内容：
算法分析与设计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。
它主要介绍了：贪心算法，动态规划，基本检索与周游方法，回溯法等几种常用算法。
设立本课程的是为了适应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，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。
先修课程：
《高等数学》、《线性代数》、《程序设计语言》及《数据结构》。
适用专业：
计算机科学与技术
教材：
王晓东.《计算机算法设计与分析》（第1版）.北京：电子工业出版社，2001
教学叁考书：
[1]宋文，吴晟，杜亚军.《算法设计与分析》.重庆：重庆大学出版社，2001
[2]宋晏.《计算机算法基础》.北京：中国电力出版社，2003。
《计算机算法设计与分析》课程设计
《计算机算法设计与分析》课程设计用分治法解决快速排序问题及用动态规划法解决最优二叉搜索树问题及用回溯法解决图的着色问题一、课程设计目的：《计算机算法设计与分析》这门课程是一门实践性非常强的课程，要求我们能够将所学的算法应用到实际中，灵活解决实际问题。
通过这次课程设计，能够培养我们独立思考、综合分析与动手的能力，并能加深对课堂所学理论和概念的理解，可以训练我们算法设计的思维和培养算法的分析能力。
二、课程设计内容：1、分治法：（2）快速排序；2、动态规划：（4）最优二叉搜索树；3、回溯法：（2）图的着色。
三、概要设计：分治法—快速排序：分治法的基本思想是将一个规模为n的问题分解为k个规模较小的子问题，这些子问题互相独立且与原问题相同。
递归地解这些子问题，然后将各个子问题的解合并得到原问题的解。
分治法的条件：（1) 该问题的规模缩小到一定的程度就可以容易地解决；（2) 该问题可以分解为若干个规模较小的相同问题，即该问题具有最优子结构性质；（3) 利用该问题分解出的子问题的解可以合并为该问题的解；（4) 该问题所分解出的各个子问题是相互独立的，即子问题之间不包含公共的子子问题。
抽象的讲，分治法有两个重要步骤：（1）将问题拆开；（2）将答案合并；动态规划—最优二叉搜索树：动态规划的基本思想是将问题分解为若干个小问题，解子问题，然后从子问题得到原问题的解。
设计动态规划法的步骤：（1）找出最优解的性质，并刻画其结构特征；（2）递归地定义最优值（写出动态规划方程）；（3）以自底向上的方式计算出最优值；（4）根据计算最优值时得到的信息，构造一个最优解。
●回溯法—图的着色回溯法的基本思想是确定了解空间的组织结构后，回溯法就是从开始节点（根结点）出发，以深度优先的方式搜索整个解空间。
这个开始节点就成为一个活结点，同时也成为当前的扩展结点。
在当前的扩展结点处，搜索向纵深方向移至一个新结点。
这个新结点就成为一个新的或节点，并成为当前扩展结点。
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。
以ACM—ICPC竞赛为依托的算法设计与分析课程改革
以ＡＣ ＩＰ Ｍ—Ｃ Ｃ竞赛为依托 的算法设计与分析课程改革 算机科学与工程学院 ， 安徽 淮南 ２ ２ ０ ） ３０ １
摘要 ： 针对提 高算法设计 与分析课程教 学效果 的问题 ， 文给 出了以ＡＣ Ｉ Ｐ 本 Ｍ—Ｃ Ｃ为依托的算法设计 与分析的课 程改革方法． 本文通 过分析算法分析与设计课 程教 学 中存在 的问题， 出了建立兴趣 小组， 提 构建ＡＣ Ｉ Ｐ Ｍ—Ｃ Ｃ在 线测评 系统， 以及 新的考核 方式促进 学生 自主学 习的教 学方法。改革方法能够有效地挖 掘学生的潜能 ， 实际的教学 中取得 了良好的教 学效果 。 在 关键词 ： 法设计与分析 ； Ｍ—ＣＰ 教 学改革 ； 线测评 系统 算 ＡＣ Ｉ Ｃ； 在 中图分类号 ： ４ 文献标识码 ： 文章编号 ：０ ９ ３ ４ （０２０ — ７ ８ ０ Ｇ６ ２ Ａ １０ — ０ ４２ １ ）７ １ ０ — ２
Ｃｕ ｒ ｃ ｌ ｍ ｆ ｒ ｏ ｇ ｒ ｔ ｍ ｓｇ ｎ ａ ｙ ｉ Ｂａ ｅ ｎ ＡＣＭ — ＣＰＣ ｒ ｉ ｕ ｕ Ｒｅ ｏ ｍ ｆ Ａｌ ｏ ｉ ｈ Ｄｅ ｉ ｎ ａ ｄ Ａｎ ｌ ｓｓ ｓ ｄｏ Ｉ
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计算机教学论文：聚焦计算思维的算法分析与设计课程教学改革
计算机教学论文：聚焦计算思维的算法分析与设计课程教学改革0 引言算法是计算机科学中最具方法论性质的核心概念，被誉为计算机学科的灵魂。
图灵奖获得者Niklaus Wirth提出：算法+数据结构=程序，强调了算法在计算机领域的重要性。
在现实生活中，算法、算据和算力组成了人工智能技术的三要素；算法的新颖性和性能决定了学术论文在高水平期刊或会议上发表的可能性；算法能力测试是研究生复试和求职面试等场合常见的环节。
因此，学习并掌握好算法相关知识，对一名本科生的综合能力培养和职业发展来说非常重要。
国内外各大高校计算机专业在培养方案中，普遍开设了算法分析与设计（以下简称算法）课程，该课程以高级程序设计和数据结构为先导课程，又为人工智能等专业课程提供算法支撑，是培养方案的重要枢纽之一。
算法课程既包含抽象的理论，又强调算法的实践，对学生的逻辑思维和计算建模等能力有较高的要求，因此有必要聚焦计算思维，开展面向能力提升的课程教学改革。
1 课程教学和改革现状1.1 共性问题目前，采取小班化策略开展算法课程教学已比较普遍；多数高校选用MIT经典书籍《Introduction to Algorithms》作为教材；依托在线平台开展编程训练取得了良好的教学效果。
但在教学过程中，还存在一些共性问题。
（1）学生在理论学习时普遍存在畏难心理。
算法要求学生不仅掌握算法的实施，更强调对算法原理的理解；一些关键的算法要进行证明，如主方法、最优前缀码等，这需要大量的理论知识，涉及不少数学符号，学生容易感到枯燥和抽象，降低了学习兴趣。
（2）学生难以灵活运用算法解决实际问题。
学生往往能够较好地掌握教材中的经典问题和相应的算法，并完成课后习题和部分在线训练题，但遇到复杂的现实问题或工程问题时，要么没有思路，要么依赖直觉，无法准确构建输入输出间的解析关系。
（3）学生的基础水平和学习需求差异明显。
修读课程的学生水平参差不齐，学习动力和学习方法也各不相同，因此处在两极的学生的学习需求通常难以得到精细满足；另外，创新实验活动和程序设计竞赛吸引了部分学有余力的学生，但课程教学和第二课堂缺乏深度结合。
结合OJ及竞赛的算法设计与分析课程教学实践
计算机教学与教育信息化本栏目责任编辑：王力结合OJ 及竞赛的算法设计与分析课程教学实践时慧琨（淮南师范学院计算机学院，安徽淮南232038）摘要：针对算法设计与分析课程教学中教学以讲授为主、学生缺乏实践机会及实践脱离应用实际的问题，从在线测试（OJ ）系统建设、实践团队组织、教学活动开展和竞赛组织参与等方面，详细阐述了在教学过程中结合OJ 以及竞赛开展课程教学的实践模式，激发学生学习主动性，引导培养学生分析问题，解决问题能力及团队合作能力，提高教学效果。
关键词：算法设计与分析；OJ ；教学实践中图分类号：G642文献标识码：A文章编号：1009-3044(2021)10-0149-03开放科学（资源服务）标识码（OSID ）：Teaching Practices of Algorithm Design and Analysis Combined with OJ and Competitions SHI Hui-kun(School of Computer Science,Huainan Normal University,Huainan 232038,China)Abstract:In the teaching of algorithm design and analysis course,there are some problems such as too many theoretical teaching,lack of practical opportunities and practice divorced from real application,etc.This paper elaborates on the practical mode of com⁃bining online judge(OJ)system and competitions in the teaching process from several aspects include OJ system construction,prac⁃tice team organization,teaching activities development and competition organization participation.Practices proved these measures can stimulate students'learning initiative,guide and cultivate students'ability of analyzing,problem solving and team working,so as to improve the teaching effect.Keywords:AlgorithmDesignandAnalysis;OJ;teaching practice1算法设计与分析课程算法设计与分析课程是高校计算机专业学生的一门专业必修课，该课程主要学习算法设计和算法分析的基本理论及方法。
程序设计算法竞赛基础综合课程设计(特色) 晶核
程序设计算法竞赛基础综合课程设计(特色）晶核程序设计算法竞赛基础课程是计算机科学与技术相关专业的重要课程。
本课程的主要目的是帮助学生掌握算法基础知识，训练解决问题的思维能力。
本篇文章将从教材、特色、培养目标和实践方面详细介绍程序设计算法竞赛基础课程。
一、教材方面：本课程主要使用的是《算法竞赛入门经典》和《算法竞赛进阶指南》两本教材。
这两本教材内容丰富、编写精良、覆盖面广。
既有基础篇又有进阶篇，适合初学者和进阶学习者使用。
同时，这两本教材也有配套的网站和在线评测系统，方便学生进行练习和考核。
二、特色方面：本课程的特色主要有以下几点：1. 采用“理论+实践”相结合的教学方法。
课堂讲解理论知识，引导学生通过练习深入理解掌握算法。
2. 采用“个性化教学+小组合作”的教学模式。
教师根据学生的差异性制定个性化的教学计划，激发学生的学习兴趣；同时，教师引导学生组成小组，协作完成编程任务，增强学生的团队合作能力。
3. 强调开发创新思维。
本课程会引导学生思考算法解决问题的原理，并解析一些经典算法的实现原理。
这样的学习方式不仅可以培养学生机械性编程能力，同时还能培养学生创新思维，为将来的科研工作做好铺垫。
三、培养目标方面：本课程旨在培养学生计算机科学与技术相关专业毕业后能够应对工作中遇到的各种算法问题，具备解决实际问题的能力。
因此，本课程主要培养学生以下几个方面的能力：1. 培养学生分析、设计、实现、测试算法的能力。
2. 培养学生解决实际问题的能力。
学生需要掌握如何从实际问题中抽象出算法问题，并设计适合的算法解决。
3. 培养学生创新思维。
学生要了解算法发展的历史，了解算法思维的发展趋势，并尝试用创新的思维解决实际问题。
四、实践方面：本课程的实践环节主要是针对教材中的例题和实战演练，另外，学生还需要完成若干编程实践和小型比赛，这些实践环节既可以巩固知识点，又可以提高实践操作能力、增强竞赛意识。
特别是针对本课程中讲解的算法问题进行编程实践，能够加深学生对算法原理的理解和记忆。
算法分析教学设计
算法分析教学设计引言算法作为计算机科学的基础，几乎贯穿了计算机科学的方方面面。
它的重要性在于如何去解决一个问题，并且算法的运行时间直接影响到计算机的运行效率。
因此，在计算机科学专业的课程中，算法分析是一个必不可少的环节。
本文将从课程目标、课程设计、教学方法和教学评价这四个方面来讨论如何进行算法分析的教学设计。
课程目标在本课程中，我们将学习如何分析算法的好坏、效率和优化，为我们后面的编程实践提供基础和指导。
具体的学习目标如下：1.了解算法分析的基本概念和方法；2.理解常见的算法复杂度表示方法，包括大O、大Ω和大Θ；3.掌握常见的算法分析技巧，例如递归公式、迭代法、主定理等；4.学会如何进行算法的优化和改进。
课程设计教学内容1.算法分析基础–介绍算法分析的基本概念和方法–讲解渐进符号和算法复杂度的概念–常见时间复杂度分析方法，包括大O、大Ω和大Θ2.常见的算法分析技巧–递归公式的求解方法–迭代法的应用–主定理的使用方法说明3.掌握算法的优化策略–分治法的基本思想–贪心算法的特点与应用–动态规划算法的原理和使用方法–回溯算法的优化策略教学方法1.理论讲解在教学过程中，应该注重将抽象的概念和理论融入实例中，以便学生理解。
例如，讲解渐进符号时，可以通过分析代码的时间复杂度来帮助学生理解。
2.案例分析通过实际的案例来让学生掌握算法复杂度分析的方法和技巧。
例如，在讲解大O符号时，可以通过对一个具体案例的分析来让学生了解O的定义。
3.编程实践学生可以通过实现和测试不同的算法来加深对算法分析的理解。
例如，可以通过比较不同排序算法的效率，让学生更好地理解复杂度的概念。
教学评价1.分组讨论学生可以分小组进行讨论，每组讨论一个算法的优化策略，并最终演示出来。
这可以让学生深入掌握算法优化的方法。
2.考试通过考试来测试学生对算法分析的理解程度，考核内容包括算法复杂度的概念、渐进符号的使用、算法分析技巧和算法优化策略等。
考试形式可以包括选择、填空和简答等。
算法分析与设计课设
成绩评定表课程设计任务书摘要为了满足人们对大数据量信息处理的渴望，为解决各种实际问题，计算机算法学得到了飞速的发展，线性规划、动态规划、贪心策略等一系列运筹学模型纷纷运用到计算机算法学中，产生了解决各种现实问题的有效算法。
虽然设计一个好的求解算法更像是一门艺术而不像是技术 ,但仍然存在一些行之有效的、能够用于解决许多问题的算法设计方法 ,你可以使用这些方法来设计算法 ,并观察这些算法是如何工作的。
一般情况下,为了获得较好的性能,必须对算法进行细致的调整。
但是在某些情况下,算法经过调整之后性能仍无法达到要求,这时就必须寻求另外的方法来求解该问题。
动态规划的基本思想与分治法类似，也是将待求解的问题分解成若干份的子问题，先分别解决好子问题，然后从子问题中得到最终解。
但动态规划中的子问题往往不是相互独立的，而是彼此之间有影响，因为有些子问题可能要重复计算多次，所以利用动态规划使这些子问题只计算一次。
回溯法在用来求问题的所有解时，要回溯到根，且根结点的所有可行的子树都已被搜索遍才结束。
而回溯法在用来求问题的任一解时，只要搜索到问题的一个解就可以结束。
这就是以深度优先的方式系统地搜索问题解的回溯算法，它适用于解决一些类似n皇后问题等求解方案问题，也可以解决一些最优化问题。
在做题时，有时会遇到这样一类题目，它的问题可以分解，但是又不能得出明确的动态规划或是递归解法，此时可以考虑用回溯法解决此类问题。
回溯法的优点在于其程序结构明确，可读性强，易于理解，而且通过对问题的分析可以大大提高运行效率。
关键词：算法；动态规划；回溯法；目录一、问题描述 (1)1.1k乘积问题 (1)1.2最小重量机器问题 (1)二、算法设计 (1)三、设计原理 (2)3.1动态规划 (2)3.2回溯法 (2)四、问题分析与设计 (3)4.1k乘积问题 (3)4.2最小重量机器设计问题 (4)五、算法实现 (4)5.1k乘积问题 (4)5.2最小重量机器问题 (7)六、结果分析 (10)总结 (11)参考文献 (12)一、问题描述1.1k乘积问题设I是一个n位十进制整数。
算法设计与分析课程设计教学大纲
算法设计与分析课程设计教学大纲课程编码：090151145 周/学分：2周/4学分一、大纲使用说明本大纲根据信息与计算科学专业2017—2020版教学计划制订（一）适用专业信息与计算科学专业（二）课程设计性质必修课（三）主要先修课程和后续课程1．先修课程：C语言程序设计2．后续课程：大数据算法二、课程设计目的及基本要求本课程设计是信息与计算科学专业的重要实践性课程，隶属于《算法设计与分析》课程的一个重要部分，是课程结束后进行的一次全面的综合练习。
设计一个高效的程序不仅需要编程小技巧，更需要合理的数据结构和清晰高效的算法，这正是计算机科学领域数据结构与算法设计所研究的主要内容。
算法设计与分析正是一门面向设计，且处于计算机学科核心地位的教育课程。
通过对计算机算法系统的学习与研究，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，对每一位从事计算机系统结构、系统软件和应用软件研究与开发的科技工作者都是非常重要和必不可少的。
设计目的如下：1．加深对常用算法以及计算复杂性的基本概念、基本原理和方法的理解。
2. 加强对分治法、动态规划、贪心法、回溯法、分支限界法设计策略的理解和实际运用能力的培养，能理论与实际相结合。
3. 能运用已有的算法分析的方法较准确地对算法进行分析，具有一定的分析能力；增强学生的科学实验素质。
要求学生具有理论联系实际和实事求是的科学作风、严肃认真的工作态度。
4. 能运用已有的算法设计技术来设计实际问题的有效算法，具有较强的设计能力和一定的创新能力。
注重创新实践、突出个性发展，努力培养面向软件行业的高素质应用型人才。
为了使学生从课程设计中尽可能取得比较大的收获，对课程设计题目分成二类，一类为基础训练题目，学生从中学习到程序设计的常用算法。
另一类为综合题目，学生从这两类型题目中各选择部分完成。
基本要求：要求学生做好预习，掌握设计过程中涉及到的算法，按设计流程编程，上机调试通过，验证结果并进行分析、完成论文。
《数据结构与算法分析课程设计》任务书 (2)
2013级数据结构与算法分析课程设计任务书（适应于2013级软件工程专业）一、课程设计的目的与要求1．教学目的《数据结构与算法设计》课程设计是软件工程、网络工程、数字媒体技术专业学生的重要实践性环节。
通过本课程设计，学生可以了解数据结构、算法设计的基本方法与基本原理，掌握软件设计中数据的组织，算法的设计，为今后从事实际工作打下基础。
同时，作为整个实践教学体系一部分，系统培养学生采用面向对象的方法分析问题与解决问题的能力及团体组织与协作能力。
2．教学要求从课程设计的目的出发，通过设计工作的各个环节，达到以下教学要求：1．掌握各类基本数据结构及其实现；2．掌握不同数据结构的实际应用；3．培养利用数据结构并对实际应用问题进行算法设计的能力。
4．编程简练，程序功能齐全，能正确运行。
5．说明书、流程图要清楚，规范6．课题完成后必须按要求提交课程设计报告，格式规范，内容详实。
二、课程设计的内容与安排注：1、鼓励各位同学自主查找资料，结合专业特性，尽量应用图形界面实现，以期对图形界面的开发有一个比较深入的了解。
2、任务要求1．问题分析和任务定义。
根据设计题目的要求，充分地分析和理解问题，明确问题要求做什么？（而不是怎么做？）限制条件是什么？2．逻辑设计。
对问题描述中涉及的操作对象定义相应的数据类型，并按照以数据结构为中心的原则划分模块，定义主程序模块和各抽象数据类型。
逻辑设计的结果应写出每个抽象数据类型的定义(包括数据结构的描述和每个基本操作的功能说明)，各个主要模块的算法，并画出模块之间的调用关系图。
3．详细设计。
定义相应的存储结构并写出各函数的伪码算法。
在这个过程中，要综合考虑系统功能，使得系统结构清晰、合理、简单和易于调试，抽象数据类型的实现尽可能做到数据封装，基本操作的规格说明尽可能明确具体。
详细设计的结果是对数据结构和基本操作作出进一步的求精，写出数据存储结构的类型定义，写出函数形式的算法框架。
4．程序编码。
算法设计与分析做课程设计选题
算法设计与分析做课程设计选题一、课程目标知识目标：1. 理解算法设计的基本概念，掌握常见的算法设计方法；2. 了解算法分析的基本原则，掌握时间复杂度和空间复杂度的分析方法；3. 掌握至少两种算法设计选题，并能够运用所学知识对其进行分析和优化。
技能目标：1. 能够运用所学算法设计方法，独立完成中等难度的算法设计题目；2. 能够分析给定算法的时间复杂度和空间复杂度，并提出优化方案；3. 能够运用所学的算法知识，解决实际生活中的问题，提高问题解决能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对算法设计和分析的热爱，激发学习兴趣；2. 培养学生的逻辑思维能力，提高分析问题和解决问题的能力；3. 培养学生的团队协作精神，学会在团队中共同探讨和解决问题；4. 培养学生具备良好的编程习惯，遵循学术道德，尊重他人成果。
课程性质：本课程为信息技术学科选修课程，旨在提高学生的算法设计和分析能力。
学生特点：学生具备一定的编程基础，对算法有一定了解，但对算法设计和分析的系统学习尚有不足。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，通过案例分析、讨论和实践操作，使学生掌握算法设计与分析的方法，提高实际应用能力。
将课程目标分解为具体的学习成果，便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 算法设计基本概念：介绍算法的定义、特性及分类，结合教材相关章节，让学生了解算法设计的基本框架。
- 教材章节：第一章 算法概述2. 算法设计方法：讲解常见的算法设计方法，如递归、分治、动态规划、贪心等，并通过实例分析，使学生掌握这些方法在实际问题中的应用。
- 教材章节：第二章 算法设计方法3. 算法分析：阐述时间复杂度和空间复杂度的概念，介绍分析方法，如迭代法、主定理等，结合实际案例，让学生学会评估算法性能。
- 教材章节：第三章 算法分析4. 算法设计选题：选取中等难度的算法设计题目，涵盖排序、查找、图论等领域，指导学生进行实际操作，提高问题解决能力。
算法设计与分析课程设计(完整版)
HUNAN CITY UNIVERSITY 算法设计与分析课程设计题目：求最大值与最小值问题专业：学号：姓名：指导教师：成绩：二0年月日一、问题描述输入一列整数，求出该列整数中的最大值与最小值。
二、课程设计目的通过课程设计，提高用计算机解决实际问题的能力，提高独立实践的能力，将课本上的理论知识和实际有机的结合起来，锻炼分析解决实际问题的能力。
提高适应实际，实践编程的能力。
在实际的编程和调试综合试题的基础上，把高级语言程序设计的思想、编程巧和解题思路进行总结与概括，通过比较系统地练习达到真正比较熟练地掌握计算机编程的基本功，为后续的学习打下基础。
了解一般程序设计的基本思路与方法。
三、问题分析看到这个题目我们最容易想到的算法是直接比较算法：将数组的第 1 个元素分别赋给两个临时变量：fmax:=A[1]; fmin:=A[1]; 然后从数组的第 2 个元素 A[2]开始直到第 n个元素逐个与 fmax 和 fmin 比较，在每次比较中，如果A[i] > fmax，则用 A[i]的值替换 fmax 的值；如果 A[i] < fmin，则用 A[i]的值替换 fmin 的值；否则保持 fmax（fmin）的值不变。
这样在程序结束时的fmax、fmin 的值就分别是数组的最大值和最小值。
这个算法在最好、最坏情况下，元素的比较次数都是 2(n-1)，而平均比较次数也为 2(n-1)。
如果将上面的比较过程修改为：从数组的第 2 个元素 A[2]开始直到第 n 个元素，每个 A[i]都是首先与 fmax 比较，如果 A[i]>fmax,则用 A[i]的值替换 fmax 的值；否则才将 A[i]与 fmin 比较，如果 A[i] < fmin，则用 A[i]的值替换 fmin 的值。
这样的算法在最好、最坏情况下使用的比较次数分别是 n-1 和 2(n-1),而平均比较次数是 3(n-1)/2,因为在比较过程中，将有一半的几率出现 A[i]>fmax 情况。
程序设计算法竞赛基础综合课程设计(特色) 核果
程序设计算法竞赛基础综合课程设计(特色）核果
本课程设计旨在帮助学生掌握程序设计算法竞赛的基础知识和解题技巧，提高编程能力和思维能力。
以下是本课程设计的特色。
一、实践性强
本课程设计注重实践，通过大量的编程练习，让学生深入理解算法的思想和实现方法。
课程设计中会提供一些典型的算法问题，让学生自己解决，从而加深对算法的理解和掌握。
二、重视编程技巧
本课程设计注重培养学生的编程技巧，帮助学生提高代码的效率和可读性，避免常见的编程错误。
此外，本课程会讲解一些常见的编程技巧和优化方法，如前缀和、哈希表、树状数组等。
三、充分利用在线评测系统
本课程设计采用在线评测系统，可以让学生在实际编程中得到及时的反馈和评价，帮助学生更加系统地掌握算法和编程技巧。
同时，学生可以查看其他同学的解题思路和代码，共同进步。
四、注重团队合作
本课程设计重视学生的团队合作能力，在课程中会组织学生进行小组合作，共同解决问题。
这样可以让学生充分体会到团队
协作的重要性，提高自己的团队合作能力。
五、鼓励创新思维
本课程设计鼓励学生发挥自己的创新思维，在解决问题的过程中尝试新的思路和方法，创造性地解决问题。
同时，本课程会介绍一些比赛中出现过的优秀解题思路和方法，激励学生不断创新。
以上是本课程设计的特色，通过精心的设计，本课程可以帮助学生深入理解算法的核心思想和实现方法，并且掌握解题技巧和编程技巧，为日后的程序设计算法竞赛打下坚实的基础。
竞赛算法课程设计方案模板
一、课程名称竞赛算法二、课程背景随着信息技术的飞速发展，算法竞赛已成为衡量编程能力和创新思维的重要手段。
本课程旨在通过竞赛算法的学习，培养学生对算法的深入理解，提高编程能力和创新思维，为参加国内外各类算法竞赛做好准备。
三、课程目标1. 理解并掌握常见的算法和数据结构，如排序、查找、图论、动态规划等；2. 学会运用算法和数据结构解决实际问题，提高编程能力；3. 培养创新思维，提高解决复杂问题的能力；4. 了解国内外算法竞赛的相关信息，为参加竞赛做好准备。
四、课程内容1. 基础算法与数据结构（1）排序算法：冒泡排序、插入排序、快速排序、归并排序等；（2）查找算法：二分查找、散列表等；（3）图论算法：最短路径、最小生成树、网络流等；（4）动态规划：背包问题、最长公共子序列等；（5）数据结构：栈、队列、链表、树、图等。
2. 算法竞赛技巧与策略（1）竞赛时间管理；（2）代码规范与优化；（3）调试技巧；（4）心理素质培养。
3. 国内外算法竞赛介绍（1）ACM-ICPC国际大学生程序设计竞赛；（2）TopCoder算法竞赛；（3）Codeforces在线算法竞赛；（4）LeetCode在线编程挑战赛；（5）Kaggle数据科学竞赛等。
五、教学方法1. 讲授法：系统讲解算法与数据结构的基本原理和实现方法；2. 案例分析法：通过分析经典算法竞赛题目，让学生掌握解题思路和技巧；3. 实践操作法：让学生动手编写程序，巩固所学知识；4. 互动讨论法：鼓励学生积极参与课堂讨论，提高思维能力和表达能力。
六、课程评价1. 平时作业：占比30%，考察学生对算法与数据结构的掌握程度；2. 期中考试：占比30%，考察学生对算法与数据结构的综合运用能力；3. 期末考试：占比40%，考察学生对课程内容的整体掌握情况。
七、教学资源1. 教材：《算法竞赛入门经典》、《算法导论》等；2. 在线资源：ACM Online Judge、Codeforces、LeetCode等；3. 算法竞赛网站：TopCoder、Codeforces等。
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算法分析与设计以大学生程序设计竞赛为例课程设计
1、项目背景
随着信息技术的高速发展，计算机编程已成为当代人们日常生活和工作必不可
少的一部分。
而程序设计竞赛则是考验计算机编程能力的一种形式，它可以帮助学生加强对计算机程序设计的认识和理解，提高编程能力和团队协作能力，培养创新思维和解决问题的能力。
因此，在大学计算机科学教育中，将程序设计竞赛纳入课程体系中是非常必要的。
2、项目目的
目前，许多高校都会组织学生参加各类程序设计竞赛，比如ACM、ICPC、NOI 等，这些比赛涉及到高级算法和数据结构、高效程序设计和优化等方面的知识点。
本课程设计旨在通过深入研究程序设计竞赛的相关知识和技巧，来帮助学生进一步提高自己的编程能力和竞赛水平，为日后从事计算机相关行业工作打下坚实的基础。
3、项目内容
本课程设计以大学生程序设计竞赛为例，主要包括以下内容：
3.1、算法分析和设计基础
本部分主要介绍程序设计竞赛中涉及到的常见算法和数据结构，以及它们的基
本原理和应用场景。
比如：常见的排序算法、图论算法、动态规划等。
3.2、高效程序设计和优化
本部分主要介绍如何在竞赛中设计高效的程序，提高程序的执行效率和减小程
序的内存占用等问题。
比如：如何合理地使用数据结构、算法和面向对象编程等技术来优化程序性能。
3.3、实战演练和团队协作
本部分主要是通过课程设计的实战演练，来锻炼学生的团队协作和解决问题的能力。
在课程的实践中，学生将会分成小组，选择一些国内外知名的程序设计竞赛题目进行独立的解题和优化，最终提交自己的程序代码。
4、学习方法
本课程设计将采用以下学习方法：
4.1、理论授课
本课程设计将结合案例分析和代码实践，通过讲解和演示，来帮助学生深入理解和掌握程序设计竞赛中常见的算法和数据结构，并学习如何在竞赛中设计高效的程序。
4.2、实践演练
本课程设计中的实践演练环节非常重要，通过小组合作的方式，让学生在竞赛题目中实践所学的知识，同时也锻炼了学生的团队协作和解决问题的能力。
4.3、课后作业
为了加强学生的巩固和应用，本课程设计将会布置一些课后作业，包括代码实现、文献阅读和思考题等。
5、评价方式
本课程设计的评价方式主要包括：
5.1、上课表现和参与度
在课程中，学生应认真听讲、积极参与讨论和课堂互动等，以此来体现自己的参与度和学习态度。
5.2、课堂实践和作业完成情况
学生在实践演练和课后作业中，能够准确理解问题、分析问题、解决问题等能力，以此来体现学生的编程和解决问题的能力。
5.3、课程设计报告
学生需要撰写一份课程设计报告，详细记录自己在课程中的实践过程和收获，
以此来体现学生的思考和总结能力。
6、总结
大学生程序设计竞赛是一项重要的计算机教育活动，通过本课程设计的学习，
可以让学生更深入地了解程序设计竞赛中的算法和数据结构，以及如何在竞赛中设计高效的程序。
同时，在实践演练中，学生还可以锻炼团队协作和解决问题的能力，为以后从事计算机相关行业工作打下坚实的基础。