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算法设计与分析
本课程旨在培养学生的思维习惯,训练学生的编程逻辑,引导学生高效地解决实际问题,提高计算机专业学生的软件素养和动手能力。
该课程招生全部经由邀请
  1. 课程开始

    2017/04/30
  2. 学时

    4小时/周,8周
  3. 程度

    基础
  4. 学习人数

    46

关于本课

 算法是计算机科学的核心主题之一,在理论和实践中都扮演着重要角色。有一个好的算法设计与分析功底是从事与计算机相关的各种工作的坚实基础。从科学研究来看,算法设计与分析是计算机科学诸多领域研究中必须的技能;从就业来看,算法设计与分析是许多名企面试必考的内容。算法还给了我们一个看待世界和生活的新方式,从中学到的不仅是让计算机做事情的方式,还有 “蛮力”、“分治”“贪心”、“回溯”、“动态规划”、“分支界限”等一系列可能改变生活的思维方法。通过该课程的学习,学生能理解算法的概念,掌握常用的算法设计技术并能评判算法的优劣。

课程目标

(1)掌握算法的概念及其效率分析方法

(2)掌握蛮力算法设计技术,并能用这些技术解决排序、查找和字符串匹配等问题

(3)掌握分治、减治、变治算法设计技术,并能用这些技术解决排序、查找、约瑟夫斯问题和问题化简。

(4)掌握时空权衡、动态规划、贪婪算法设计技术,并能用这些技术解决排序、字符串匹配、背包、最小生成树、哈夫曼编码等问题

(5)掌握回溯、分支界限算法设计技术,并能用这些技术解决n皇后问题、子集和问题、背包、分配、旅行商等问题

(6)了解P、NP和NPC问题

先修知识

高级语言语言要求:

(1)能够用该语言描述常见的问题类型及其解决方法。

(2)熟练掌握顺序、选择、循环结构。

(3)会使用go to、 break语句。

数据结构要求:

熟悉常见的数据结构类型及其特点,会使用数组、链表、树、图等数据结构。

课程讲师

Course Staff Image #1

仝春灵

博士,教授,从事大学教学及科研工作23年。近年来一直从事图论难题的算法研究,以第一作者在国外SCI检索期刊发表相关论文8篇,主持完成国家自然科学基金项目多项,获“山东省高等学校优秀科研成果奖”3项。主编教材《数据库原理与应用— SQL Server 2005》,被评为“普通高等教育‘十一五’国家级规划教材”。

课程目录

第一章 绪论
  1. 第1节 算法的概念及描述
  2. 第2节 算法问题求解
第二章 算法效率分析基础
  1. 第1节 分析框架
  2. 第2节 算法效率分析
第三章 蛮力法
  1. 第1节 选择排序和冒泡排序
  2. 第2节 顺序查找和蛮力字符串匹配
  3. 第3节 最近对和凸包问题的蛮力算法
  4. 第4节 穷举查找
第四章 减治法
  1. 第1节 插入排序
  2. 第2节 拓扑排序
  3. 第3节 生成组合对象的算法
  4. 第4节 减常因子算法
第五章 分治法
  1. 第1节 合并排序
  2. 第2节 快速排序
  3. 第3节 二叉树的遍历及其相关特性
  4. 第4节 大整数乘法和Strassen矩阵乘法
  5. 第5节 解决最近对和凸包问题
第六章 变治法
  1. 第1节 预排序
  2. 第2节 平衡查找树
  3. 第3节 堆和堆排序
第七章 时空权衡
  1. 第1节 计数排序
  2. 第2节 字符串匹配中的输入增强技术
第八章 贪婪技术
  1. 第1节 Prim算法
  2. 第2节 Kruskal算法
  3. 第3节 Dijkstra算法
  4. 第4节 哈夫曼树及编码
第九章 超越算法能力的极限
  1. 第1节 回溯法
  2. 第2节 分支界限法
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