ADDINCNKISM.UserStyle《算法設(shè)計(jì)與分析實(shí)驗(yàn)》課程教學(xué)大綱一、課程基本信息課程號(hào)2023D00105開課單位網(wǎng)絡(luò)空間安全與計(jì)算機(jī)學(xué)院課程名稱（中文）算法設(shè)計(jì)與分析實(shí)驗(yàn)（英文）AlgorithmicDesign&AnalysisExperiments課程性質(zhì)選修考核類型考查課程學(xué)分1課程學(xué)時(shí)34課程類別學(xué)科基礎(chǔ)課程（學(xué)科拓展課）適用專業(yè)（類）計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、信息安全二、課程描述及目標(biāo)（一）課程簡(jiǎn)介《算法設(shè)計(jì)與分析實(shí)驗(yàn)》是計(jì)算機(jī)科學(xué)及其相關(guān)專業(yè)的一門選修專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程，是《算法設(shè)計(jì)與分析》課程的重要實(shí)踐環(huán)節(jié),與《算法設(shè)計(jì)與分析》課程同時(shí)開設(shè)。通過本課程的實(shí)踐，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)算法復(fù)雜性和算法策略的深入認(rèn)識(shí)，使學(xué)生掌握算法設(shè)計(jì)方法，對(duì)《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程中的一些典型算法的思路來源有更深層次的理解，提高學(xué)生針對(duì)具體問題設(shè)計(jì)出好算法的能力和綜合運(yùn)用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)解決問題的能力，同時(shí)使學(xué)生在編寫程序、調(diào)試程序方面得到進(jìn)一步的鍛煉。本課程主要包括遞歸、分治、動(dòng)態(tài)規(guī)劃、貪心、回溯法、分支限界法、串與序列的算法等實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。（二）教學(xué)目標(biāo)通過本課程，學(xué)生將學(xué)會(huì)算法設(shè)計(jì)的不同思路，掌握遞歸、分治、動(dòng)態(tài)規(guī)劃、貪心、回溯、分支限界等算法設(shè)計(jì)策略的運(yùn)用，具備根據(jù)實(shí)際問題靈活運(yùn)用各種算法策略的能力。課程目標(biāo)1：對(duì)于典型的應(yīng)用問題，能夠選擇正確的算法策略編程實(shí)現(xiàn)。課程目標(biāo)2：能夠運(yùn)用所學(xué)選取適合的算法策略，并通過編程實(shí)現(xiàn)解決計(jì)算機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域的問題。三、課程目標(biāo)對(duì)畢業(yè)要求的支撐關(guān)系畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)課程目標(biāo)1-2：具有計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)領(lǐng)域需要的數(shù)據(jù)分析能力，能針對(duì)具體的對(duì)象建立數(shù)學(xué)模型并利用計(jì)算機(jī)求解；課程目標(biāo)12-2：能基于相關(guān)科學(xué)原理和數(shù)學(xué)模型方法正確表達(dá)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)領(lǐng)域的復(fù)雜工程問題；課程目標(biāo)1、212-2：具有自主學(xué)習(xí)的能力，包括對(duì)技術(shù)問題的理解能力，歸納總結(jié)的能力、提出問題的能力，批判性思維和創(chuàng)造性能力。課程目標(biāo)2四、教學(xué)方式與方法采用理論與實(shí)踐相結(jié)合的問題和目標(biāo)驅(qū)動(dòng)教學(xué)方式。在對(duì)某種算法策略進(jìn)行基本分析和舉例后，根據(jù)理論課程中已經(jīng)提到過的主要設(shè)計(jì)方法分析和設(shè)計(jì)一個(gè)完整的計(jì)算機(jī)算法來解決所提出的問題，并予以實(shí)現(xiàn)。根據(jù)《算法設(shè)計(jì)與分析》課程的推進(jìn)情況，用一個(gè)個(gè)針對(duì)性的問題和目標(biāo)來引導(dǎo)實(shí)踐，教師可根據(jù)學(xué)生情況指定不同難度的相關(guān)題目。通過完成規(guī)范化的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)。五、教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)（一）教學(xué)重點(diǎn)基于遞歸和分治策略的算法設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)；基于動(dòng)態(tài)規(guī)劃策略的算法設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)；基于貪心選擇策略的算法設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)；基于回溯法的算法設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)；子串搜索算法與序列比較算法的應(yīng)用。（二）教學(xué)難點(diǎn)基于動(dòng)態(tài)規(guī)劃策略的算法設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。六、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時(shí)分配序號(hào)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與要求學(xué)時(shí)類型對(duì)應(yīng)課程目標(biāo)1遞歸運(yùn)用遞歸策略解決問題，必修2驗(yàn)證性課程目標(biāo)12分治策略運(yùn)用分治策略解決問題，必修4驗(yàn)證性課程目標(biāo)13動(dòng)態(tài)規(guī)劃運(yùn)用動(dòng)態(tài)規(guī)劃策略解決問題，必修8驗(yàn)證性課程目標(biāo)14貪心選擇運(yùn)用貪心策略解決問題，必修4驗(yàn)證性課程目標(biāo)15回溯法運(yùn)用回溯策略解決問題，必修6驗(yàn)證性課程目標(biāo)16分支定界法運(yùn)用分支定界策略解決問題，必修4設(shè)計(jì)性課程目標(biāo)1課程目標(biāo)27串與序列的算法運(yùn)用串與序列算法解決問題，必修4設(shè)計(jì)性課程目標(biāo)1課程目標(biāo)28算法策略綜合應(yīng)用根據(jù)實(shí)際問題選擇合適策略，選修2綜合性課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2合計(jì)34七、學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)和課程考核（一）考核類型：考試考查（二）考核方式：實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)作品其它：（填寫具體考核方式）（三）成績?cè)u(píng)定：考核依據(jù)建議分值（百分比）考核/評(píng)價(jià)細(xì)則對(duì)應(yīng)課程目標(biāo)過程考核100%課堂表現(xiàn)10%出勤，實(shí)驗(yàn)態(tài)度課程目標(biāo)1每周實(shí)驗(yàn)50%完成率、完成的正確性課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2實(shí)驗(yàn)報(bào)告20%格式規(guī)范，內(nèi)容充實(shí)課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2實(shí)驗(yàn)測(cè)試20%在規(guī)定時(shí)間內(nèi)獨(dú)立高效完成線上測(cè)試課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2八、課程目標(biāo)達(dá)成評(píng)價(jià)課程目標(biāo)的實(shí)際達(dá)成效果計(jì)算方式如下，達(dá)成值越高，教學(xué)效果越好。課程目標(biāo)達(dá)成度畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)達(dá)成度九、教材與教學(xué)參考書（一）教材《計(jì)算機(jī)算法設(shè)計(jì)與分析（第5版）》,王曉東,電子工業(yè)出版社,20180801。（二）教學(xué)參考書1、《算法導(dǎo)論(第3版)(影印版)》,T.H.Cormen;C.E.Leiserson;R.L.Rivest,機(jī)械工業(yè)出版社,2014；2、《算法設(shè)計(jì)技巧與分析（影印本）》,M.H.ALSUWAIYEL,電子工業(yè)出版社,2003；3、《算法設(shè)計(jì)與分析導(dǎo)論》,王衛(wèi)東(譯),機(jī)械工業(yè)出版社,2008。4、《算法競(jìng)賽》，羅勇軍等，清華大