一、课程基本信息

课程名称：《计算机算法基础》

课程代码：CS101

学分：4学分

授课对象：计算机科学与技术专业本科一年级学生

二、课程性质与目标

本课程是计算机科学与技术专业的核心基础课程之一，旨在为学生奠定坚实的算法设计与分析理论基础。通过本课程的学习，学生应掌握基本的算法设计思想和方法，能够分析算法的时间复杂度和空间复杂度，并具备解决实际问题的能力。

三、教学内容与安排

1. 算法基础

- 算法的概念与特性

- 算法描述方法（伪代码、流程图等）

- 时间复杂度与空间复杂度的基本概念

2. 基本数据结构

- 数组、链表、栈、队列的基本操作与应用

- 树与图的基本概念及操作

3. 排序算法

- 冒泡排序、选择排序、插入排序

- 快速排序、归并排序及其优化

- 堆排序与基数排序

4. 搜索算法

- 顺序搜索与二分搜索

- 图的深度优先搜索与广度优先搜索

5. 动态规划

- 动态规划的基本原理

- 最长公共子序列、背包问题等经典案例

6. 贪心算法

- 贪心算法的基本思想

- 最小生成树、最短路径等问题的应用

7. 分治算法

- 分治法的基本策略

- 归并排序、快速排序的实现与优化

8. 回溯算法

- 回溯法的基本思想

- 八皇后问题、旅行商问题等典型实例

9. 高级专题

- 并行算法简介

- 近似算法与随机化算法

四、教学方法与手段

1. 讲授法：系统讲解算法的基本原理和应用场景。

2. 实验法：通过编程实验验证算法的正确性和效率。

3. 项目驱动：结合实际问题，组织学生完成小型项目开发。

4. 小组讨论：鼓励学生在小组内分享学习心得和解决问题的方法。

五、考核方式

1. 平时成绩（30%）：包括课堂参与度、作业完成情况。

2. 实验报告（20%）：评估学生的动手能力和对算法的理解程度。

3. 期中考试（20%）：检验学生对前半部分知识的掌握情况。

4. 期末考试（30%）：综合考察学生对整门课程知识的掌握水平。

六、参考教材与资料

1. 主教材：

- 《算法导论》（第三版），Thomas H. Cormen等著，机械工业出版社。

2. 辅助教材：

- 《数据结构与算法分析》（C++版），Mark Allen Weiss著，机械工业出版社。

- 《算法设计手册》，Steven S. Skiena著，人民邮电出版社。

七、备注

本大纲可根据实际情况进行适当调整，具体实施细节由任课教师负责解释。

以上为《计算机算法基础》的教学大纲，旨在帮助学生系统地学习和理解算法的核心概念和技术，为后续专业课程打下坚实的基础。