算法設計與問題求解(西安交通大學建設的慕課)

課程性質

課程背景

電腦程式設計入門課程主要是講授語法基礎和基本算法，這些知識對於解決實際問題往往有些力不從心。

課程定位

該課程是電腦程式設計的後續課程，旨在提高學生編程解決實際問題的能力。

適應對象

該課程適合有基礎C語言編程能力的學生學習。

課程簡介

該課程內容涉及數學問題、數據結構、算法策略（貪心、動態規劃）、智慧型計算（神經計算等）等方面。數據結構、算法策略是經典計算機算法的內容，而智慧型計算則是近年來流行的解決問題的一類算法。兩者結合可以使得學生更好的了解算法的方方面面。該課程對於算法思路的講解通俗易懂，可以使學生迅速掌握算法的要點。

課程大綱

第1章緒論

1.1 算法的概念

1.2 算法設計的要求

1.3 算法效率的度量

1.4 本課程的總體結構

1.5 相關語言和函式館簡介

第2章若干數學問題的算法

2.1 數論相關問題

2.2 多項式四則運算

2.3 多項式插值問題

2.4 非線性方程求解

2.5 線性方程組求解

2.6 一元線性回歸

第3章線性數據結構

3.1 數據結構基本概念

3.2 線性表

3.3 堆疊和佇列

第4章樹和圖

4.1 二叉樹

4.2 二叉樹的實現與分析

4.3 二叉樹的遍歷

4.4 二叉樹的示例

4.5 哈夫曼樹

4.6 圖和鄰接表

第5章貪心算法

5.1 活動安排問題

5.2 馬踏棋盤問題

5.3 道路規劃和最小生成樹問題

第6章動態規劃

6.1 動態規劃基本概念

6.2 0-1背包問題

6.3 最長公共子序列問題

第7章遺傳算法

7.1 遺傳算法的概念

7.2 遺傳算法的設計

7.3 函式最值問題求解

7.4 函式最值問題求解程式實現

（註：課程大綱排版從左到右列 ）

開課信息

開課次數	開課時間	授課教師	學時安排	參與人數
第1次開課	2018年09月10日~2019年01月25日	喬亞男、仇國巍、薄鈞戈	4小時每周（2小時課堂+2小時上機）	4637
第2次開課	2019年03月12日~2019年07月20日		4小時每周（2小時課堂+2小時上機）	4334
第3次開課	2019年09月10日~2020年01月01日		2-4小時每周	3990
第4次開課	2020年03月16日~2020年07月26日		2-4小時每周	4528
第5次開課	2020年10月12日~2021年07月14日		3-5小時每周	2985
第6次開課	2021年09月20日~2021年11月30日	喬亞男、仇國巍、薄鈞戈、劉虎軍		1493
第7次開課	2022年01月31日~2022年07月31日	喬亞男、仇國巍、薄鈞戈		1618
第8次開課	2022年09月12日~2023年01月31日	喬亞男、仇國巍、薄鈞戈	4小時每周	1317

（註：表格內容參考資料）

課程特色

該課程在常見算法和數據結構講授基礎上，介紹了包括神經網路在內的多種經典算法的原理。

教學目標

通過課程內容的講解，使學生具備一定的數據結構、算法策略、智慧型計算等方面的知識，提高學生編程解決實際問題的能力。

學習預備

預備知識

該課程是面向所有專業學生，學習者具備大學計算機基礎、C語言基礎知識即可。

學習資料

書名	作者	出版社	出版時間	ISBN
《C++程式設計教程》	趙英良/仇國巍等	清華大學出版社	2013.8	9787302330578
《軟體開發技術基礎（第2版）》	趙英良/仇國巍等	機械工業出版社	2009.4	9787111265320
《計算機算法設計與分析（第4版）》	王曉東	電子工業出版社	2012.2	9787121158391
《算法導論（原書第3版）》	Thomas H.Cormen / Charles E.Leiserson / Ronald L.Rivest / Clifford Stein	機械工業出版社	2012.12	9787111407010
《計算智慧型導論》	Andries.P.Engelbrecht	清華大學出版社	2010.6	9787302222057

（註：表格內容參考資料）

考核標準

完成該課程教學內容學習和考核，成績達到課程考核標準的學生，具備申請認證證書資格，可在證書申請開放期間（以申請頁面顯示的時間為準），完成線上申請。

教師簡介

喬亞男，西安交通大學計算機科學與技術學院副教授，碩士生導師，研究方向：區塊鏈、雲計算、辦公自動化。

薄鈞戈，西安交通大學計算機科學與技術學院工程師，研究方向：教育大數據。