13《算法设计与分析》教学大纲

13《算法设计与分析》教学大纲

一、课程概述

本课程是计算机科学与技术专业的一门重要课程，旨在培养学生的算法设计与分析能力。通过本课程的学习，学生将掌握常见的算法设计与分析方法，能够有效地解决实际问题，并具备进一步深入研究算法领域的基础。

二、课程目标

1.了解算法设计与分析的基本概念和思想；

2.掌握常见的算法设计与分析方法，如贪心算法、分治算法、动态规划算法等；

3.能够分析算法的时间复杂度和空间复杂度；

4.能够应用所学知识解决实际问题，并在实践中灵活运用；

5.培养学生创新思维和问题解决能力；

6.培养学生团队合作与沟通能力。

三、教学内容及安排

1.算法基础知识

1.1算法的定义与性质

1.2算法的时间复杂度和空间复杂度

1.3递归与迭代

2.贪心算法

2.1贪心算法的基本概念和思想

2.2贪心算法的应用及实例分析

3.分治算法

3.1分治算法的基本概念和思想

3.2分治算法的应用及实例分析

4.动态规划算法

4.1动态规划算法的基本概念和思想

4.2动态规划算法的应用及实例分析

5.图算法

5.1图的基本概念和表示方法

5.2最短路径算法

5.3最小生成树算法

6.算法优化

6.1基本的算法优化方法

6.2优化实例分析

7.算法设计与问题求解实践

7.1实际问题的算法分析和设计

7.2算法实现与调试

7.3算法效果评估及优化

四、教学方法

1.讲授法：通过讲课的方式向学生传授基本的算法原理和知识；

2.实例分析法：通过实际的案例分析，引导学生深入理解和应用所学

的算法方法；

3.课堂讨论：鼓励学生在课堂上积极提问和讨论，与教师和其他学生

进行交流，共同解决问题；

4.实践操作：布置课后作业和实验，要求学生独立完成实践任务，并

撰写实验报告；

5.小组合作：组织学生进行小组合作，开展研讨活动，提高学生的团

队合作与沟通能力。

五、评估方式

1.平时成绩：包括课堂表现、作业成绩和实验报告等，占总评成绩的30%；

2.期中考试：对学生的理论知识掌握情况进行考核，占总评成绩的30%；

3.期末考试：对学生的综合能力进行考核，占总评成绩的40%。

六、教材及参考资料

教材：

1. Thomas H.Cormen等，《算法导论》，人民邮电出版社，2024年版。

2.陈海波，《算法设计与分析教程》，清华大学出版社，2024年版。

参考资料：

1.曾磊，《算法设计与分析实例解析》，机械工业出版社，2024年版。

2. Steven S.Skiena，《算法设计手册：解决问题的方法与技巧》，机械工业出版社，2024年版。

七、备注