算法分析与设计教案.doc

算法分析与设计 课程 教 案 课程编号：50c24037-01 总学时：51 周学时：4 适用年级专业（学科类）：2007级计科专业 开课时间：2010－2011 学年第 1 学期 使用教材：王晓东编著 计算机算法设计与分析第3版 授课教师姓名：李凯 章节 第1章1.1~ 1.2 第2 章 2.1 课时 2 教 学 目 的 理解程序与算法的概念、区别与联系；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；理解递归的概念。 教学 重点 及 突出 方法 重点：程序与算法的概念、算法的时间复杂性、算法复杂性的渐近性态的数学表述以及递归的概念。 通过讲解、举例方法。 教学 难点 及 突破 方法 难点：算法复杂性与递归 通过讲解、举例、提问与引导方法。 相关 内容 素材 此部分内容基础知识可参考清华大学出版社出版严蔚敏编著的《数据结构》 教 学 过 程 （教师授课思路、设问及讲解要点） 回顾数据结构课程中的算法概念、排序算法等知识，从而引出本课程内容。 提问算法与程序的区别、联系以及算法具有的特性。 讲解算法的复杂性，主要包括时间复杂性与空间复杂性。 讲解最坏情况、最好情况与平均情况的时间复杂性。 讲解算法复杂性在渐近意义下的阶，主要包括、、与o，并通过具体例子说明。 通过具体例子说明递归技术。主要包括阶乘函数、Fibonacci数列、Ackerman函数、排列问题、整数划分问题、Hanoi塔问题等。 第 页 章节 第2 章 2.2~2.5 课时 2 教 学 目 的 掌握设计有效算法的分治策略，并掌握范例的设计技巧，掌握计算算法复杂性方法。 教学 重点 及 突出 方法 重点：分治法的基本思想及分治法的一般设计模式。 通过讲解、举例方法。 教学 难点 及 突破 方法 难点：计算算法复杂性。 通过讲解、举例、提问与引导方法。 相关 内容 素材 教 学 过 程 （教师授课思路、设问及讲解要点） 通过生活中解决复杂问题的分解方法，引出分治方法。 讲解分治法的基本思想及其一般算法的设计模式，介绍分治法的计算效率。 通过具体例子采用分治思想来设计有效算法。主要包括二分有哪些信誉好的足球投注网站技术、大整数乘法、Strassen矩阵乘法。 二分有哪些信誉好的足球投注网站技术 先介绍顺序有哪些信誉好的足球投注网站方法；然后介绍二分有哪些信誉好的足球投注网站算法；最后分析算法的时间复杂性。 大整数乘法 先介绍当计算机硬件不能直接处理整数时的问题；然后引出用软件方法实现大整数乘法算法；最后分析算法的效率。 Strassen矩阵乘法 先引入一般矩阵乘法算法并分析时间复杂性；然后再给出另一种方法，但其效率并没有提高；最后介绍提高矩阵乘法效率的算法并分析时间复杂性。 第 页 章节 第2 章 2.6~2.8 课时 2 教 学 目 的 掌握设计有效算法的分治策略，并掌握范例的设计技巧，主要包括棋盘覆盖、合并排序与快速排序，掌握计算算法复杂性方法。 教学 重点 及 突出 方法 重点：分治法的基本思想及分治法的一般设计模式。 通过讲解、举例方法。 教学 难点 及 突破 方法 难点：计算算法复杂性。 通过讲解、举例、提问与引导方法。 相关 内容 素材 教 学 过 程 （教师授课思路、设问及讲解要点） 回顾分治法的基本思想及其一般算法的设计模式，介绍分治法的计算效率。 通过棋盘覆盖、合并排序与快速排序具体例子讲解采用分治思想设计有效的算法。 1、棋盘覆盖 先介绍问题描述；然后介绍如何使用分治方法解决棋盘覆盖问题；最后分析算法的时间复杂性。 合并排序 先介绍使用分治策略的递归排序算法并分析算法时间复杂性；然后介绍非递归算法及自然合并排序算法；最后分析算法的效率。 快速排序 先介绍使用分治策略的快速排序算法的基本思想；然后给出基于分治策略的快速排序算法并分析时间复杂性；最后介绍随机化的快速排序算法。 第 页 章节 第2 章 2.9~2.11 课时 2 教 学 目 的 掌握设计有效算法的分治策略，并掌握范例的设计技巧，主要包括线性时间选择与最接