算法分析与设计教学大纲

《算法分析与设计》教学大纲

课程代码：2008604

课程名称：算法分析与设计/Analysis and Design of Algorithms

课程类型：专业任选课

学时学分： 48学时/3 学分

适用专业：计算机科学与技术专业

开课部门：灾害信息工程系

一、课程的地位、目的和任务

算法分析与设计是计算机科学与技术本科专业的专业任选课。课程内容包括算法的基本概念、算法的设计、算法的空间复杂度、时间复杂度以及稳定性分析等。通过本课程的学习，使学生掌握基本的算法设计和分析方法，开阔编程思路，增强软件设计能力，提高软件运行效率。

二、课程与相关课程的联系与分工

先修课：数据结构，程序设计语言，离散数学等

后续课：人工智能，数字图像处理

先修课是学习本课程必要的基础课程，对本课程的理解和掌握起到必要的支撑；

后续课程是对本课程的巩固加深和深入研究及应用。

三、教学内容与基本要求

第一章算法概述

1.1 计算机求解问题的步骤

2、算法及其要素和特性

3、算法描述方法

4、算法的计算机实现

5、算法分析体系及计量

6、算法分析方法

教学重点：算法的计算机实现，算法分析方法

教学难点：算法设计描述，算法分析

基本要求：

1、知识要求

1)理解计算机求解问题的步骤；

2)熟悉算法及其特征；

3)了解算法分析体系，理解算法计量方式，掌握常用算法分析方法；

2、能力要求

通过本章的学习，学生能够在实际的算法设计中做出合理选择，扬长避短，确定合适的计算方法，比较不同算法的优缺点。

第二章算法优化

1、循环与递归算法设计

2、算法中的数据结构

3、算法优化

教学重点：循环与递归算法设计，算法优化；

教学难点：算法优化。

基本要求：

1、知识要求：掌握循环与递归算法设计，熟悉算法优化的方法。

2、能力要求：通过学习，学生能够对进行循环与递归算法设计，对一些算法

进行优化处理。

第三章基本算法策略

1、迭代算法

2、蛮力法

3、分而治之算法

4、贪婪算法

5、动态规划

6、不同算法的比较

教学重点：不同算法的应用。

教学难点：算法的设计。

基本要求：

1、知识要求：熟悉各种算法策略。

2、能力要求：通过学习，学生能够利用不同算法解决问题。

第四章搜索算法

1、图搜索概念

2、广度优先搜索

3、深度优先搜索算法

4、回溯法

5、分支限界法

教学重点：图搜索概念，不同的图搜索算法。

教学难点：图搜索算法。

基本要求：

1、知识要求：理解图搜索概念，掌握各种图搜索算法。

2、能力要求：通过学习，学生能够利用不同图搜索算法解决问题。

第五章算法设计实践

通过一题多解的具体案例，学习使用不同的算法策略、不同的数据结构或不同的数学模型设计算法解决问题。

教学重点：典型例题讲解，解题技巧介绍。

教学难点：针对具体问题的解题算法选择。

基本要求：

1、知识要求：了解解决实际问题的步骤。

2、能力要求：通过学习，学生能够解决实际问题。

四、课程学时分配

五、推荐教材与教参

1、推荐教材：《算法设计与分析》第二版，吕国英著，清华大学出版社，2008

2、参考书目：

《算法设计技巧与分析》，M.H.Alsuwaiyel著，吴伟昶等译，电子工业出版社，2004

《计算机算法设计与分析》（第二版），王晓东，电子工业出版社，2004

《数据结构》（C语言版），严蔚敏、吴伟民，清华大学出版社，2000

六、教学方法与考核方式

本课程以课堂讲授为主要教学形式，其间适当安排1-2次习题答疑，期末考核采取闭卷形式。最终成绩由平时出勤、提问和作业、期中考试成绩以及期末考试成绩加权计算确定。

平时出勤和作业： 30%

期中考试成绩： 20%

期末卷面成绩： 50%

修订人：修订日期：

审核人：审核日期：