南开大学算法导论第一章课件
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算法课件第⼀章1-Introduction10(3)若不是常系数线性递归⽅程,则需要⽤⽣成函数法。
⽣成函数法应⽤举例:先看⼀下A(x)*A(x)即A 2(x)的展开式形状。
设A(x)=0nn n a x∞=∑,则A 2(x)=0nn n a x∞=∑*0nn n a x∞=∑=(a 0+a 1x+a 2x 2+a 3x 3+…+a n x n+…)* (a 0+a 1x+a 2x 2+a 3x 3+…+a n x n+…)= a 02+(a 0a 1+a 1a 0)x+(a 0a 2+a 1a 1+a 2a 0)x2+(a 0a 3+a 1a 2+a 2a 1+a 3a 0)x 3+…+ (a 0a n +a 1a n-1+…+a n-1a 1+a n a 0)x n+…。
求解下列⾮线性递归⽅程已知a n =a 1a n-1+a 2a n-2+ …+a n-1a 1 (n ≥2)且a 1=1,a 2=1,a 3=2,a 4=5,求a n 。
令a 0=0,则上述⽅程可写为:a n = a 0a n +a 1a n-1+ … +a n-1a 1+a n a 0 从2开始对等式两边分别求级数,则有∑∞=2n nn x a =∑∞=2n (a 0a n +a 1a n-1+ … +a n-1a 1+a n a 0)*x n设A(x)=∑∞=0n nnxa 是数列{a 0, a 1,a 2,…,a n ,…}的⽣成函数(幂函数形式),则有A(x)-a 1x-a 0=(A(x))2-(a 1a 0+a 0a 1)x-a 20 ,整理得(A(x))2-A(x)+x=0。
令z=A(x),则有z 2-z+x=0 求解此关于z 的⼀元⼆次⽅程式,得A(x)= z=(1x 41-±)/2即A(x)应为1/2x 41-±/2 ∵x 41-=∑∞=---1122)2(n nn n xC n,即x 41-的幂级数展开式通项系数为b n=-n2Cn n 122--,a n =±b n/2,⽽a n为正数,∴x 41-±中符号取为负,于是有A(x)=1/2-x 41-/2,a n=C n n n1221--(C 00定义为1)。
算法导论讲解一、课题算法导论讲解二、教学目标1. 让学生对算法有一个基本的概念理解,知道算法在计算机科学以及日常生活中的广泛应用。
2. 能够理解算法的基本特性,如确定性、有穷性等。
3. 激发学生对算法学习的兴趣,为后续深入学习算法相关知识打下基础。
三、教学重点&难点1. 教学重点算法的概念和基本特性的理解。
一些简单算法的示例讲解,如排序算法中的冒泡排序原理。
2. 教学难点如何让学生理解算法的有穷性在复杂算法中的体现。
引导学生从生活中发现算法的影子,将抽象的算法概念与实际联系起来。
四、教学方法1. 讲授法:直接讲解算法的概念、特性等基础知识。
2. 实例演示法:通过一些简单的算法实例,如计算1到100的和的算法,在黑板上或者借助PPT演示算法的步骤,让学生更直观地看到算法是如何工作的。
3. 讨论法:提出一些与算法相关的生活场景,如安排课程表的算法,让学生分组讨论,激发他们的思考能力。
五、教学过程1. 算法概念导入同学们,咱今天开始学习一个超级有趣又超级重要的东西,那就是算法。
你们知道吗?算法就像是一个超级聪明的小秘书,它知道怎么一步一步地把一件事情做好。
比如说,你们早上起床穿衣服,先穿什么后穿什么,这其实就是一个小算法。
如果顺序错了,可能就会很别扭。
算法呢,简单说就是为了解决一个问题而采取的一系列步骤。
就像做数学题,有解题的步骤一样。
我来举个更具体的例子。
假如你要计算1+2+3+…+100,你会怎么算呢?有的同学可能会一个一个加,那这就是一种算法,不过这是比较笨的算法。
还有一种聪明的算法,就是用等差数列求和公式,这也是一种算法。
2. 算法特性讲解那算法有啥特性呢?首先是确定性。
这就好比你按照菜谱做菜,菜谱上写得明明白白,放多少盐,炒多久,不能含糊。
算法的每一步都得是确定的,不能一会儿这样一会儿那样。
再说说有穷性。
你们想啊,如果一个算法永远都算不完,那就没有意义了。
就像你数星星,要是一直数下去没个头,那就不叫算法了。