算法设计与分析：程序、算法与数据结构

"程序(Program)(计算过程)-算分分析课件" 这篇课件主要围绕程序和算法的概念，以及它们在计算机科学中的应用进行讲解。课程由孙成敏教授主讲，涵盖计算机算法的设计与分析，旨在让学生掌握基本的算法设计策略和分析方法，并能运用这些方法解决实际问题。 首先，课程介绍了算法的基础知识。算法是一组明确的规则，用于解决特定类型问题的有序操作序列。它可以是数值计算，如插值计算和数值积分，也可以是非数值计算，涉及判断和比较。算法应具有五大特性：确定性、能行性、有输入、有输出以及有穷性。其中，有穷性是算法区别于程序的一个关键特征，因为算法必须在有限步骤内结束，而程序如操作系统可能包含无限循环，不满足有穷性。 接着，课程提到了程序是算法的具体实现，通常用某种编程语言编写。然而，程序不一定要符合算法的有穷性原则，如操作系统就是一个典型的例子。操作系统通过其内部的各个子程序，每个子程序针对特定任务，利用算法达到预期输出并终止。 课程中还涵盖了基本的算法设计策略，包括分治法、贪心方法、动态规划、回溯法和分支限界法。这些都是解决问题的有效手段，每种方法都有其适用场景。同时，课程也强调了算法分析的重要性，尤其是时间复杂度和空间复杂度的分析，这是评估算法效率的关键指标。 学习目标包括掌握基本的算法设计方法，如上述的几种策略，以及分析算法的能力，特别是对时间复杂度和空间复杂度的分析。此外，课程期望学生能将所学应用于实际问题的解决。 课程的前两章作为导引，将深入讨论算法的基本概念，如何用SPARKS语言编写算法，以及基本数据结构的理解。这些基础知识对于后续章节的学习至关重要，因为数据结构与算法往往密不可分，它们共同构成了解决问题的核心工具。 这门课程是关于程序和算法的深入探讨，适合希望提升算法设计和分析能力的学生或专业人士。通过学习，参与者将能够理解和应用一系列高级算法设计策略，同时具备评估和优化算法效率的能力。