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FIELD NOTES / 学习手记

算法设计与分析期末复习计划

目标:期末卷面60分以上。 练习时尽量达到65~70分水平,为计算失误和题型变化留出余量。

适用起点:掌握变量、循环和数组,递归与数据结构相对薄弱;部分重点算法已经学过,但仍需闭卷和新数据练习。本计划按相对天数安排,可根据考试日期和每日可用时间调整。

一 复习时间与范围 #

重点路线预计还需 35~50小时,可先按14天、每天3小时,共42小时安排。学习、练习、计时和订正都算在内。

任务参考时间内容
复杂度与分治5小时递推式、归并、二分与选择问题
动态规划核心7小时矩阵连乘、图像压缩、0–1背包、最大子段和
回溯与分支限界7小时子集树、剪枝、队列、优先队列和上界
贪心4小时排队、区间覆盖、活动安排与背包对比
LCS与图基础4小时公共子序列、图的基本概念与课件典型题
其他真题变式3小时金块问题、截止期任务、跳台阶等
综合计时与错题8小时独立作答、订正和重做
机动与薄弱点4小时复学卡点、手算失误和易错细节
合计42小时学习与练习均已计入

时长是规划估计,不保证通过,也不需要在上述预算外再加一遍刷题时间。若要较完整覆盖第二轮课件例题,可预留约 50~75小时;这是更大范围的总预算,不与35~50小时相加。

二 往年题重点与当前起点 #

手头材料分为2023、2024秋、2025春、2025冬四组回忆题。2025年春的多份回忆高度重合,按一组计算;不同年份、专业的考题和本学期范围可能有差异。

题型出现的组数常见要求
复杂度与递推4组中4组读代码、列递推式、求上界
排队最小等待4组中4组说明策略、给顺序、计算
回溯搜索与剪枝4组中4组画树、说明剪枝或设计搜索
图像压缩/像素分段4组中3组列状态、填表、还原分段
矩阵连乘4组中2组计算过程、最少次数与括号顺序
中位数/前k大选择4组中2组设计算法并分析复杂度
归并排序4组中1组伪代码、排序步骤、时间上界

这只是现有回忆资料的计数,不能当成今年的出题概率。2025年春最后一题的回忆存在分歧,仅能确认涉及优先队列或搜索思路,不能断定具体题型。

已讲过的内容包括复杂度、汉诺塔、二分、归并、随机选择;排队、区间覆盖、活动安排;最大子段和、0–1背包、矩阵连乘、图像压缩;回溯与分支限界的背包例题。下一步重点是独立写过程、换数据练习和补未学内容。

三 14天执行表 #

每天按约3小时安排。常规日可分为:理解约1小时、动手练约1.5小时、订正约0.5小时。计时日调整为限时作答和订正。

第1~7天:基础与高频专题 #

  1. 复杂度与递推式:复习O、Ω、Θ;练汉诺塔、二分、归并,以及 T(n)=2T(n/2)+5n²。验收:闭卷写出两种递推式及推导。
  2. 分治与选择:手写归并过程和伪代码;练金块、二分;区分随机选择平均与最坏复杂度、确定性线性选择的最坏保证。验收:完成8个数的排序过程和1道选择题。
  3. 贪心:练排队、区间覆盖、活动安排;复习可分割背包和0–1背包的区别。验收:排队、覆盖各1题,写出规则与复杂度。
  4. 矩阵连乘:先算3个矩阵,再换数据算4个矩阵;记录最优切分、括号和最少数乘。验收:不看例题完成1张表并还原顺序。
  5. 图像压缩:复习段开销和最大位宽,练末段枚举、记录段长及逆向还原。验收:完成9像素回忆题,列出dp候选值与分段。
  6. 背包与DP:练0–1背包二维表、选或不选及方案还原;复习最大子段和与简单状态变式。验收:独立填1张背包表并写状态转移。
  7. 回溯:画完整二叉子集树,再画超重剪枝后的树,标注重量、价值和搜索顺序。验收:完成1道背包搜索树和剪枝说明。

第8~14天:补缺与综合练习 #

  1. 分支限界:练队列式、优先队列式;按单位价值排序,计算分数背包上界,记录入队、出队和best。验收:独立完成1棵搜索树,标出上界与取出顺序。
  2. LCS与图基础:补最长公共子序列的状态、填表与还原;认识顶点、边、路径和生成树。验收:完成1个LCS表,能区分路径与生成树。
  3. 2024秋回忆:限时完成可还原题干,练递推式、金块、最大子段和、排队、图像压缩及回溯背包。验收:逐项检查,标记未知或不完整的题干。
  4. 2025春回忆:练汉诺塔、归并、矩阵连乘、排队和回溯背包;搜索题结合不同回忆练习。验收:限时写出过程,标明最后一题的回忆分歧。
  5. 2025冬回忆:练前k大、像素分段、DP变式、排队、二进制回溯和区间覆盖。验收:按已知要求写伪代码与复杂度。
  6. 2023回忆:练复杂度、中位数选择、矩阵连乘、图像压缩、排队及整数解回溯。验收:重做不熟练题型,检查最坏与平均复杂度。
  7. 综合与补漏:闭卷选择两组薄弱题限时作答,重做错题,并复述各方法的适用条件。验收:完成错题重做和考前清单。

完成标准是能在纸上复现;如果第一次只是看懂讲解,使用机动时间补做。回忆卷并非完整原卷,缺失题干或分值可用课件例题补充,但要标明补充题,不能当作原题。

计时优先按本学期正式考试时长执行;未确认时,可以先用约90~120分钟练习,再留时间订正。

四 完整课件范围与优先顺序 #

第一轮:先练到能动手做 #

  • 复杂度与递推:循环计数、O/Ω/Θ;汉诺塔、二分、归并及2024秋递推变式。
  • 递归与分治:归并步骤与伪代码、金块、快速排序基本划分、选择问题;区分随机选择的平均O(n)与最坏O(n²),以及确定性线性选择的最坏保证。
  • 动态规划:状态、边界、转移与还原;矩阵连乘、图像压缩、0–1背包、最大子段和;补LCS和简单变式。
  • 贪心:排队等待、区间覆盖、活动安排;能说明选择依据并写算法与复杂度。
  • 回溯与分支限界:二进制串、背包取舍树、可行性与上界剪枝;区分深度优先、队列式和优先队列式。

第二轮:依据范围和时间补充 #

  • 分治:棋盘覆盖、大整数乘法、Strassen矩阵乘法、最近点对、循环赛。
  • DP:凸多边形最优三角剖分、电路布线、流水作业调度。
  • 贪心与图:最优装载、哈夫曼编码、单源最短路径、最小生成树、多机调度;补点、边、路径、树、队列等基础。
  • 搜索:排列树、旅行售货员、最大团、图着色、n皇后;分支限界的装载与最大团。

第二轮是课件覆盖,并非不会出题。根据课堂进度、最新考试范围和剩余时间决定取舍。

五 验收标准与答题方法 #

专题最低验收标准
复杂度对新代码数基本操作;给定递推式能列边界、展开并写出上界
分治不看答案写归并拆分、合并和复杂度;选择题能解释只递归一侧并区分平均、最坏情况
贪心写出选择规则和排序依据;排队算等待不含自身服务时间,区间覆盖能处理空隙
DP写状态、边界、转移、填表顺序和答案位置;能还原矩阵括号、图像分段和背包取舍
搜索画完整树及剪枝后树,标层、重量、价值、上界与best;能写出队顺序、剪枝理由和最优解

每道题先识别问题与约束,写使用的算法及核心规则;再按题目要求写递推式、伪代码、画表或画树;最后给结果、复杂度和必要的还原过程。题目指定方法时按指定方法作答。

练习时换数据,不只重背原题。每题至少留一次不看答案重做,标记错误属于概念、步骤、计算还是时间分配。

最后一周争取完成至少两次独立限时练习,按练习题的参考答案覆盖约65~70分的内容,并重做错题。回忆题缺少分值时,只统计已完成的题型及步骤;练习结果不等同于真实卷面分数,也不保证通过。

六 时间调整与考场安排 #

每天有效时间42小时参考计划安排方式
2小时约21天拆分3小时任务并顺延,每周保留一次整块计时
3小时约14天按第1~14天顺序执行,薄弱项使用机动时间
4小时约11天合并轻量任务,保留限时作答与订正

如果离考试不足两周,优先完成复杂度、排队贪心、矩阵连乘、图像压缩、回溯树与背包分支限界,仍留出至少一次计时和错题重做。压缩时间会增加风险,具体范围以本学期考试要求为准。

考场先通读题目,区分“写思路、伪代码、计算过程、画树、证明或复杂度”的要求;按分值和难度分配时间。表格和搜索树题先写状态、公式、边界与关键步骤,再补完整结果。遇到变式,先写能够确定的状态定义、策略或约束。

检查时重点核对:下标、背包重量、区间是否连续、贪心排序关键字及最优解还原。计算器、草稿纸、成绩构成及是否要求卷面单独及格,以本学期正式通知为准。

七 材料使用顺序 #

  1. 课程课件:算法概述、递归与分治、动态规划、贪心、回溯和分支限界。先使用本课程对应课件,再按需要参考其他版本。
  2. 往年真题:2023、2024秋、2025春整合、2025冬回忆题。相同试卷的重复回忆合并参考,题干不确定的地方不当成确定事实。
  3. 专题笔记:按照复杂度、分治、贪心、动态规划、回溯、分支限界查找状态、例题和伪代码。
  4. 其他复习资料:明确标为AI整理且可能有错误的文件只用于检索,不直接当标准答案;真题解析需与课件和题面交叉检查。
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