《算法分析与设计》课程教学大纲
《计算机算法基础》教学大纲
《计算机算法基础》教学大纲计算机算法基础教学大纲课程简介本课程作为计算机科学与技术专业必修课，旨在让学生掌握计算机算法的基础知识和基本应用，为后续深入研究算法提供基础。
教学目标通过本课程的研究，学生将能够：- 熟练掌握常用的计算机算法- 理解各种算法的基本思想和运行原理- 能够运用算法进行简单的问题求解和程序设计- 培养编写高效算法的能力教学内容第一章算法基础1.1 算法的定义和特性1.2 算法的分类1.3 时间复杂度和空间复杂度第二章常用算法2.1 排序算法（冒泡排序、快速排序、归并排序）2.2 查找算法（顺序查找、折半查找、哈希查找）2.3 图算法（最短路径算法、最小生成树算法）第三章算法应用3.1 算法在智能搜索、机器研究等领域的应用3.2 算法在计算机游戏、网络安全等领域的应用3.3 算法在大数据处理中的应用教学方法本课程采用讲授和实践相结合的教学方法。
教师将通过课堂讲解、板书演示、案例分析等方式向学生介绍算法基础原理和应用技巧，并通过实例编程和练巩固学生的实际应用能力。
考核方式本课程考核方式包括课堂作业、实验报告、期中考试和期末考试。
其中，期中考试占30%的成绩，期末考试占50%的成绩，课堂作业和实验报告占20%的成绩。
教材与参考书目教材《数据结构与算法分析》，作者：Mark Allen Weiss，出版社：机械工业出版社参考书目《算法导论》，作者：Thomas H. Cormen，出版社：机械工业出版社《算法设计与分析基础》，作者：Sun Limin，出版社：高等教育出版社实验环境本课程实验环境为Windows操作系统，使用Java语言进行编程实现。
教学进度。
计算机科学基础课程教学大纲-东南大学信息科学与工程学院
(平时考试)
合计
第一章
8
8
第二章
12
12
第三章
14
2（期中考试）
16
第四章
6
6
第五章
2
2
第六章
8
8
第七章
6
6
第八章
4
4
复习
2
2
总计
62
64
六、考核方式
总评成绩＝平时成绩（包括作业及出勤率）＋期中考试成绩+期末考试成绩
平时成绩占10％
期中考试成绩占10％
期末考试成绩占80％
七、教材及参考书
教材：
黄学良 主编 电路基础 机械工业出版社.2007
5．函数与预处理
掌握函数定义与函数的调用、函数的参数传递、返回值及函数原型说明、全局变量、局部变量。理解函数调用机制、变量的存贮类型、作用域。掌握函数的递归调用、函数重载。理解缺省变元、内置函数。掌握函数模板及应用。理解头文件与多文件结构。了解编译预处理.
6．C++的数组类型
掌握数组的定义与初始化方法。理解数组名、字符串的含义。掌握数组的赋值与引用。
8．了解非线性电阻电路的基本概念和图解分析法，分段线性化方法，小信号分析法等基本方法。
三、上机实习要求
无
四、能力培养的要求
1.计算能力、分析能力的培养：主要是对电路分析能力的培养。
2自学能力的培养：通过本课程的教学，要培养和提高学生对所学知识进行整理、概括、消化吸收的能力，以及围绕课堂教学内容，阅读参考书籍和资料，自我扩充知识领域的能力。
3．逻辑函数与门网络：熟练掌握逻辑代数的基本知识、逻辑函数及其描述方法和门电路的基本知识，掌握组合逻辑电路的分析方法和设计方法，熟悉常用的组合逻辑模块和可编程逻辑器件(PLD)，了解电子设计自动化和逻辑模拟，理解产生门网络的竞争与险象的原因和消除方法。
“算法设计与分析”课程教学改革探索
“算法设计与分析”课程教学改革探索作者：姜枫来源：《中国电力教育》2013年第26期摘要：“算法设计与分析”属于难度较大的课程，需要学生具备良好的数学基础。
针对“算法设计与分析”课程的教学实际，分析教学过程中存在的问题，从教学内容、教学方法、教学手段等方面进行了探讨，并提出了进一步改革的方向和措施。
关键词：算法设计与分析；教学内容改革；教学方法改革；教学手段改革作者简介：姜枫（1980-），男，江苏泰州人，南京理工大学泰州科技学院计算机科学与技术系，讲师。
（江苏泰州 225300）基金项目：本文系江苏省‘青蓝工程’资助、中央电化教育馆课题（课题编号：116230341）、南京理工大学课题（课题编号：2011-C91）的研究成果。
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）26-0068-02“算法设计与分析”（以下简称“算法”）是计算机学科的核心课程，被认为是计算机科学领域最重要的基石。
在由美国计算机协会ACM和电气与电子工程师协会计算机学会IEEE-CS于2005年发布的CC2005（Computing Curricula 2005）中，[1]将算法列为计算学科十一个重要领域中的第一位，在教育部计算机科学与技术教学指导委员会编写的《高等学校计算机科学与技术专业发展战略研究报告暨专业规范（试行）》中也将算法与数据结构课程列为计算机学科最重要的核心课程之一。
[2]此外随着ACM国际大学生程序设计竞赛在国内的知名度与参与度的逐步提升，国内各大高校的计算机及相关专业对算法课程的重视程度越来越高。
算法课程逻辑性强、内容抽象、实践要求高，学生们在学习时，普遍认为难度偏大。
因此，在教学过程中如何上好这门课程，使学生既熟练掌握课程的知识点，又提高实践动手能力和培养创新思维，对教师提出了很高的要求。
本文结合笔者多年的教学实践经验，从课程的教学内容、教学方法、教学手段等几方面进行探讨。
《数据结构与算法》教学大纲
《数据结构与算法》教学大纲引言：数据结构与算法是计算机科学领域中非常重要的基础知识，它是计算机程序设计的基础。
本文将针对《数据结构与算法》这门课程，分析其教学大纲，并探讨其重要性和实际应用。
一、课程概述1.1 课程目标本课程旨在培养学生对数据结构和算法的理解和应用能力，使其能够灵活运用各种数据结构和算法解决实际问题，提高程序的效率和性能。
1.2 课程内容本课程主要包括以下内容：- 基本数据结构：数组、链表、栈、队列等- 高级数据结构：树、图、堆等- 常用算法：排序算法、查找算法、图算法等- 算法复杂度分析- 动态规划和贪心算法二、课程详细内容2.1 基本数据结构2.1.1 数组：线性表的顺序存储结构，介绍其定义、基本操作和应用场景。
2.1.2 链表：线性表的链式存储结构，包括单链表、双链表和循环链表，介绍其定义、基本操作和应用场景。
2.1.3 栈：先进后出的数据结构，介绍其定义、基本操作和应用场景。
2.1.4 队列：先进先出的数据结构，介绍其定义、基本操作和应用场景。
2.2 高级数据结构2.2.1 树：介绍二叉树、平衡二叉树和二叉搜索树，包括其定义、基本操作和应用场景。
2.2.2 图：介绍有向图和无向图，包括其定义、基本操作和应用场景。
2.2.3 堆：介绍最大堆和最小堆，包括其定义、基本操作和应用场景。
2.3 常用算法2.3.1 排序算法：介绍冒泡排序、插入排序、选择排序、快速排序、归并排序等排序算法的原理和实现。
2.3.2 查找算法：介绍顺序查找、二分查找等查找算法的原理和实现。
2.3.3 图算法：介绍深度优先搜索和广度优先搜索算法，以及最短路径算法。
2.4 算法复杂度分析2.4.1 时间复杂度：介绍算法的时间复杂度分析方法，包括最好情况、最坏情况和平均情况的复杂度。
2.4.2 空间复杂度：介绍算法的空间复杂度分析方法，包括辅助空间和输入空间的复杂度。
2.5 动态规划和贪心算法2.5.1 动态规划：介绍动态规划算法的原理和基本步骤，以及常见的动态规划问题。
《算法与复杂性》课程实验教学大纲
《算法与复杂性》课程实验教学大纲一、制定实验教学大纲的依据根据本校《2004级本科指导性培养计划》和《算法与复杂性》课程教学大纲制定。
二、本实验课在专业人才培养中的地位和作用《算法与复杂性》是计算机类各专业的专业基础课。
本课程的任务是培养学生具有针对给定问题设计和实现高效算法的能力。
实验是本课程重要的教学环节,其目的是学习基本的算法设计与复杂性分析技术，使学生掌握基本算法设计思想在求解实际问题中的应用，以及培养书写规范文档的技巧。
三、本实验课程讲授的基本实验理论1、递归与分治方法的基本设计思想与原则。
2、动态规划算法的基本设计思想与步骤。
3、贪心算法的基本设计思想与步骤。
4、回溯法和分支限界法的基本设计思想与原则。
四、本实验课学生应达到的能力1、熟练掌握对典型算法（递归与分治、动态规划、贪心算法、回溯法和分支限界法）的设计能力；2、掌握对典型算法复杂性的分析能力；3、学会撰写实验报告（格式设计、项目选用、分析实验结果）的能力；五、学时、教学文件学时：本课程总学时为48学时，其中实验为8学时，占总学时的17%。
教学文件：《算法与复杂性实验指导要求》。
要求学生实验前预习实验指导书，并写出预习报告。
指导教师应概述实验方法及实例代码分析等，具体测试步骤和实际数据处理由学生独立完成。
六、实验考核办法与成绩评定1、实验考核每次依据预习、实验完成情况、纪律等综合给出实验成绩。
未参加实验者或实验成绩不合格者,本课程不予通过。
2、实验成绩占该课程总成绩的10%。
七、仪器设备及注意事项注意事项：注意保护设备八、实验项目的设置及学时分配制定人：刘晶审核人：张亚玲批准人：王磊。
《大数据挖掘及应用》课程教学大纲 (2022版)
《大数据挖掘及应用》课程教学大纲一、课程基本情况表1 课程基本情况表二、课程简介(中英文版)《大数据挖掘及应用》是计算机科学与技术院智能科学技术的必修课，是掌握数据分析能力的一门重要基础课程。
本课程首先讲授了数据分析的基本知识概念、数据分析预处理的手段，接着从数据分析方法的角度，介绍了数据挖掘关联分析、分类以及聚类三大类算法的基本知识、必要理论基础以及一些经典的数据挖掘算法。
通过对本门课程的学习,学生能够系统地获得数据分析方法的基本概念和理论技术，掌握关联规则分析、分类和聚类等数据挖掘算法,从而使学生学会利用数据预处理和数据挖掘的技术去分析和解决不同行业应用领域中对数据进行处理和获取知识的问题，对培养学生形成良好的计算机科学技术和人工智能领域知识的运用能力有很大的帮助。
《大数据挖掘及应用》是计算机科学与技术学院智能科学与技术专业的必修课，是培养学生具备数据分析能力的重要专业课程。
本课程教学内容涵盖了数据分析从特征提取，特征工程直至模型构建和可视化的全流程。
具体包括数据分析的基本知识概念，各种不同数据分析预处理的手段，以及不同类型的经典数据分析方法，如数据分析的关联分析、无标签分析以及有标签分析三大类算法的基本知识和理论原理。
和实际工程应用中的数据仓库基础知识介绍。
三、课程目标通过本课程的学习,使学生系统地获得数据挖掘基本知识和基本理论；本课程重点学习关联规则挖掘算法、分类和聚类算法，并注重培养学生熟练的编程能力和较强的抽象思维能力﹑逻辑推理能力﹑以及从海量数据中挖掘知识的能力，有助于学生能够利用相关算法去分析法和解决一些实际问题,为学习后续课程和进一步增强计算机编程能力奠定必要的算法基础.课程目标对应的学生知识和能力要求如下：课程目标1: 掌握数据挖掘基本概念和数据预处理知识（支撑毕业要求2.2）课程目标2:掌握关联规则分析、分类分析、聚类分析、深度学习中的经典算法，熟悉算法原理和理论基础（支撑毕业要求3.2）课程目标3: 掌握关联规则分析、分类分析、聚类分析、深度学习中的实验评价指标（支撑毕业要求4.2）课程目标4：熟悉分布式与并行计算基本概念及技术知识，能够对各类数据分析算法进行综合运用，具备分析和解决复杂工程实际问题的能力（支撑毕业要求5.3）课程目标5：通过撰写报告和口头表达，具有良好的沟通交流能力（支撑毕业要求10.1）四、“立德树人”育人内涵结合数据挖掘课程的相关教学内容，通过对数据分析算法与应用技术的讲授、课程大作业、前沿技术探讨等教学组织形式，在培养学生的创新意识和复杂工程问题解决能力的同时，培养学生的辩证思维、人工智能伦理和法律意识，以及求真务实精益求精的专业精神，踏实严谨的科学素养和理论联系实际的学习与创新方法，引导学生认识到新一代人工智能技术变革带来的机遇与挑战，爱党爱国，自觉践行社会主义核心价值观，坚定理想信念，勇担时代使命。
《算法分析与设计》 实验指导书侯向丹
《算法分析与设计》实验指导书《算法分析与设计》课程是计算机专业的一门必修课程。
开设算法分析与设计实验，目的就是为了使学生消化理论知识，加深对讲授内容的理解，尤其是一些算法的实现及其应用，培养学生独立编程和调试程序的能力，使学生对算法的分析与设计有更深刻的认识。
《算法分析与设计》课程实验的目的：是为了使学生在课程学习的同时，通过实验环境中的实际操作，对部分算法的具体应用有一个初步的了解，使学生加深了解和更好地掌握《算法分析与设计》课程教学大纲要求的内容。
《算法分析与设计》课程实验的注意事项：在《算法分析与设计》的课程实验过程中，要求学生做到：(1)预习实验指导书有关部分，认真做好实验内容的准备，就实验可能出现的情况提前作出思考和分析。
(2)认真书写实验报告。
实验报告包括实验目的和要求，实验情况及其分析。
(3)遵守机房纪律，服从辅导教师指挥，爱护实验设备。
(4)实验课程不迟到。
如有事不能出席，所缺实验一般不补。
《算法分析与设计》课程实验的验收：实验的验收将分为两个部分。
第一部分是上机操作，包括检查程序运行和即时提问。
第二部分是提交电子的实验报告。
实验一算法实现一一、实验目的与要求熟悉C/C++语言的集成开发环境；通过本实验加深对分治法、贪心算法的理解。
二、实验内容:掌握分治法、贪心算法的概念和基本思想，并结合具体的问题学习如何用相应策略进行求解的方法。
三、实验题1. 【伪造硬币问题】给你一个装有n个硬币的袋子。
n个硬币中有一个是伪造的。
你的任务是找出这个伪造的硬币。
为了帮助你完成这一任务，将提供一台可用来比较两组硬币重量的仪器，利用这台仪器，可以知道两组硬币的重量是否相同。
试用分治法的思想写出解决问题的算法，并计算其时间复杂度。
2.【找零钱问题】一个小孩买了价值为33美分的糖，并将1美元的钱交给售货员。
售货员希望用数目最少的硬币找给小孩。
假设提供了数目有限的面值为25美分、10美分、5美分、及1美分的硬币。
2024年《C语言程序设计》课程教学大纲
课程结构采用理论与实践相结 合的方式，包括课堂讲授、实 验操作和课后作业等环节。
通过案例分析、算法实现等方 式，加深学生对C语言的理解 和掌握。
6
02 C语言基础知识
2024/2/29
7
C语言概述
C语言的历史与发展
介绍C语言的起源、发展历程以及在 计算机科学领域的重要地位。
C语言编程环境搭建
2024/2/29
选择结构
介绍C语言中的条件判断语句（ if语句、switch语句），以及它 们的使用方法和注意事项。
循环结构
阐述C语言中的循环控制语句（ for语句、while语句、dowhile语句），以及循环嵌套的 实现方法。
控制语句的转移
讲解C语言中的break语句、 continue语句以及goto语句等
通过改进代码实现方式提高性 能，如避免不必要的函数调用 、减少全局变量的使用、使用 位运算替代算术运算等。
25
利用多核CPU或GPU进行并行 计算，可以显著提高程序运行 速度。需要注意的是，并行计 算需要合理设计算法和数据结 构，以避免竞态条件和死锁等 问题。
07 课程总结与展望
2024/2/29
深入剖析二叉树的遍历方法，包括 前序遍历、中序遍历和后序遍历等 ，以及遍历算法的实现和应用。
19
05 文件操作与数据存储管理
2024/2/29
20
文件基本概念及操作
文件定义与分类
阐述文件在计算机中的概念，包括文 本文件、二进制文件等类型。
文件指针与文件操作函数
介绍如何在C语言中使用文件指针进 行文件的打开、关闭、读写等操作。
常见错误类型及调试方法
01 02
语法错误
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《算法分析与设计》课程实施方案
一、课程的性质和任务
《算法分析与设计》是计算机科学与技术专业本科生的一门选修课程。
通过本课程的学习，使学生掌握算法分析与设计的基本论，使学生学会算法分析与设计的基本方法。
掌握计算机领域中常用的非数值计算算法，并学会用这些算法解决实际问题。
算法分析与设计是一门理论性与实践性兼顾的课程，是计算机科学与计算机应用的核心。
本课程主要介绍算法设计的基本方法，其先修课为高等数学、程序设计、数据结构。
通过本课程的学习，能够在掌握算法设计基本方法的基础上，加深对计算机领域中常用的非数值算法的理解和应用。
二、先修课要求
高等数学、程序设计、数据结构。
三、教学方法和教学形式建议
1．该课程实践性较强，需要学员多作练习。
2．主持教师需要有比较熟练的编程经验，对Visual C++环境比较熟悉。
四、课程教学要求的层次
1．掌握：要求学生能够较好地理解，并且能够进行简单分析和判断。
2．了解：要求学生能够一般地知道所学内容。
五、多种媒体教材
1.文字教材：
《计算机算法设计与分析》，王晓东编著，电子工业出版社，2001年1月第1版。
2.录像教材:
录像教材由袁桂霞教师主讲,主要按教学大纲讲解课程的重点和难点.
六、学时分配
七、学习方法
(一)教学媒体：
1.文字教材：
《计算机算法设计与分析》，王晓东编著，电子工业出版社，2001年1月第1版。
2.录像教材:
录像教材由袁桂霞教师主讲,主要按教学大纲讲解课程的重点和难点.
（二）学习小组：由学员自行组织学习小组进行讨论，解决一些疑难问题。
（三）教学辅导：
1、面授辅导：各教学单位的辅导教师担任，辅导课主要是就课程的重点、难点进行讲解并组织学员讨论、解答学员的共性、典型疑问；每次辅导要记录，以备教学检查。
辅导课一般每月安排1~2次。
2、辅导教师要以引导学生充分利用各种媒体进行自我学习，帮助学生更好地掌握学习方法为目标。
同时须及时向学员提供相关的学习信息（进度安排、学习要求、重点难点、作业要求、考核说明等），或提供获取这些信息的途径网络服务。
（四）网络服务：省电大在网站上及时发布本课程的相关信息（课程实施细则、教学大纲、作业要求、网上教学、复习要求、模拟试题等）。
八、教学环节
有三个教学环节：授课、教学实验、考试。
九、考核
采用期末考核与平时成绩相结合的方式。
其中形成性考核视平时上机和作业完成情况给分，占20%；期末考核成绩占80%，笔试，为闭卷考试，答题时限：120分钟。
两个成绩累计60分以上（包括60分）算考试通过。
考试题型为：
一、问答题
二、算法填空题
三、运算题
四、证明题
五、算法设计题
十、实验内容和实验要求
实验要求：
１．注意自始至终贯彻课程中所介绍的程序设计风格，养成良好的编程习惯。
２．通过上机，理解课堂上讲的理论知识，体会算法思想，熟悉VC++集成环境。
３．学员应独立完成所布置的习题。
实验安排：
1．快速排序（4学时）
要求：从键盘输入一组数据，通过算法能得到正确的排序结果，并显示出来。
定义数据结构为数组，算法采用快速排序。
2．最大字段和（5学时）
要求：从键盘输入一组整数（含负整数），通过算法能求得最大的字段和并输出。
定义数据结构为数组，算法采用（1）分治算法（2）动态规划算法两种算法分别实现。
3．背包问题（5学时）
要求：给出一组物品1，2，…n的价值和重量，给出背包重量，通过算法选择物品，使得装入背包的物品总价值最大。
采用贪心算法实现
4．批作业调度（5学时）
要求：给出n个作业在两台机器上运行所需要的时间，设计一个算法，求一个最佳作业调度方案，使其完成时间和达到最小。
采用递归回溯算法
5．单源最短路径问题（5学时）
要求：从给出的有向图G中，找出从源点到各顶点的最短路径。
用邻接矩阵表示所给的图，用数组dist记录从源到各顶点的距离
采用优先队列式分支限界法。