顺序与并行算法设计 【英文】

该文件涉及的IT知识点涵盖算法设计领域，尤其是并行与顺序数据结构和算法。具体知识点包含以下几个方面： 1. 并行与顺序算法简介 - 标题中的“顺序与并行算法设计”暗示了课程或书籍的内容将围绕顺序（即串行）和并行算法展开。顺序算法指的是传统意义上的单线程算法，而并行算法则是指可以在多处理器或多核心处理器上同时执行的任务。 2. 课程资料来源与版权 - 该部分涉及的是该文档是基于CMU（卡内基梅隆大学）的同名课程讲义，明确提及了教材的版权所有信息，强调了对原作者版权的尊重。 3. 算法设计基本概念 - 描述中提到了算法设计中的关键概念，例如工作量（Work）、跨度（Span），以及算法的规格说明、问题定义和实现。工作量代表了算法完成工作的总量，而跨度代表完成该算法所需的最长步骤数。 4. 数学预备知识 - 包含集合、关系与函数、图论等数学基础，图论中涵盖了基础定义、加权图、子图、连通性和连通分量、图的划分以及树等重要概念。 5. 并行计算的严格语言SPARC - 介绍了SPARC（一种用于并行计算的严格语言），包括函数式算法以及SPARC语言本身的语法和语义、类型系统。 6. 算法设计与分析基础 - 这部分讨论了算法设计和分析的基础知识，包括渐进复杂性分析、不同计算模型下的成本模型，例如随机存取机（RAM）模型、并行RAM模型以及工作跨度模型。 7. 设计技术 - 文档提到了几种算法设计技术，包括暴力法（Brute Force）、归约方法、归纳技术、随机化方法，并且讨论了使用递归式进行成本分析。 8. 好的解决方案的判断标准 - 探讨了什么因素使得一个算法解决方案是好的，如效率、简洁性、可读性和可扩展性等。 9. 算法实例分析：基因组测序 - 利用一个具体的例子，即基因组测序，展示如何通过算法解决实际问题，包括快速制片法（Shotgun Method）、问题定义、暴力算法、问题结构理解、旅行商问题的归约、贪心算法。 10. 序列数据结构 - 讲述了序列这一抽象数据类型的定义和序列理解（Sequence Comprehensions），涉及数组序列、树序列和列表序列的成本规格说明。 11. 算法设计技术 - 文档最后提到了更多关于算法设计的技术，但具体内容未在摘录中显示。 整体来看，这是一份关于算法设计与分析的详细教材，它不仅包含理论知识，还注重实际应用，特别是涉及并行计算领域，这对于计算机科学和工程专业的学生和从业者来说都是非常有价值的学习资源。并行计算是当今IT行业中的一个重要方向，随着多核处理器的普及，如何设计能够充分利用多核优势的算法是提高计算效率和处理能力的关键。