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計算方法設計與分析

計算方法設計與分析. Design and Analysis of Algorithms 唐傳義 E-mail: cytang@cs.nthu.edu.tw http://algorithm.cs.nthu.edu.tw/~course/. 什麼是 Algorithm ?. A number of rules, which are to be followed in a prescribed order, for solving a specific type of problems. Computer Algorithm 的額外考慮：

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計算方法設計與分析

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  1. 計算方法設計與分析 Design and Analysis of Algorithms 唐傳義 E-mail: cytang@cs.nthu.edu.tw http://algorithm.cs.nthu.edu.tw/~course/

  2. 什麼是 Algorithm ? • A number of rules, which are to be followed in a prescribed order, for solving a specific type of problems. • Computer Algorithm的額外考慮： • Finiteness（有限個steps） • Definiteness（每一個step做的事確定） • Effectiveness（不只確定還要足夠的短能做完） • Input/Output（O.S.永不terminate只能稱是computational procedure）

  3. Algorithm is everywhere ! • Operating Systems • System Programming • Numerical Applications • Non-numerical Applications ： • 任何一field都要用Algorithm去解決該field所發生的問題。 • Algorithm Implement的方式： • Software • Hardware • Firmware

  4. 教科書：Introduction to the Design and Analysis of Algorithms – A STRATEGIC APPROACH（李家同…） • 參考書： 1. Cormen, Leiserson, Rivest: Introduction to Algorithms（開發） 2. Horowitz and Sahni: Fundamentals of Computer 3. Brassard & Bratley: Algorithmics（新月）

  5. 評估方式 • 作業： 30% • 考試 x 2：70%(30%+40%) • 期末額外加分：10% • （理解&創造） • 有創意的小報告 • 找到書本上的錯—不定時定額加分 -__-||

  6. 作業 • 此次課程共有4次作業，每次作業占總成績7.5%，總共作業成績占總成績30% • 作業於上課前繳交給助教，若遲交(含課後)一次則分數折半 • 作業將會於考試前發還給同學，且考試內容與作業相關，所以請大家務必準時交 • 以下為作業繳交日期 • 3/23(二)、4/15(四)、5/18(二)、6/10(四)

  7. 考試 • 考試內容與作業有相關，所以請好好寫作業 • 如果老師上課有臨時出小題目給大家寫，有可能是考試的類題 • 作答時請務必寫清楚自己的想法，助教會斟酌給分 • 以下是考試日期（暫定） • 4/27(二)、6/22(二)

  8. 其他相關事項 • Office hour :Thu 13:10~15:00 • Place :光復中學5F 5-12 • 如果同學有問題想問，請同學先寄信告知問題 • 課程網頁(http://algorithm.cs.nthu.edu.tw/~course/)，之後若有臨時事項將會公布於此

  9. Background for learning 1. 一個清楚的頭腦 2. Data Structures 3. Discrete Mathematics 4. 用功 • Requirements for researching： 1. 勤讀papers 2. 一個叛逆的個性 3. 藝術家似的創造慾望 ★均可培養

  10. 為什麼要學Algorithm ? • 1. 如果不學，你可能用一個很花錢（Time, Space）的Algorithm去解決問題 • Life-time Job: • 永遠知道解某一問題最佳的Algorithm是什麼 • 方法：對於自己的領域隨時要查paper，update最佳的algorithms或至少知道可以問誰。

  11. 為什麼要學Algorithm ? • 2. 如果不學，你可能去對NP-Complete的問題去找efficient的解 • Life-time Job: • 去知道那些問題是NP-Complete的 • Real Application • Average Performance好的 • 找Approximating的解 • TSP： • n = 20 771世紀 • N3log n in average (B & B) • Planar Graph Coloring (Maximum # = 4 已被證明)

  12. Outline • 1. Introduction • 2. Lower Bounds (Complexity) • 3. NP-Completeness • 4. Greedy Method • 5. Divide-&-Conquer Strategy • 6. Prune-&-Search Strategy • 7. Dynamic Programming Strategy • 8. Branch-&-Bound Strategy • 9. Approximate Algorithms • 10. Randomized Algorithms • 11. Amortized Analysis • 12. On-line Algorithms

  13. One can find good papers on algorithms • Acta Informatica • Algorithmica • Annual Symposium on Foundations of Computer Science • BIT • Communications of the ACM • Computer Journal • IEEE Transactions on Computers • Information and Control • Information Processing Letters • Information Science

  14. One can find good papers on algorithms (Cont.) • International Journal of Computer and System Science • International Journal of Computer Mathematics • Journal of Algorithms • Journal of Parallel and Distributed Computing • Journal of the ACM • Networks • Parallel Computing • SIAM Journal on Computing • Theoretical Computer Science • International Journal of Parallel Programming

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