本文档涵盖了 OSSU 计算机科学项目中的核心数学课程,该课程提供了高级计算机科学学习所需的数学基础。数学课程包括四门连续的课程,涵盖了微积分和离散数学的基础知识,为学生准备算法思维和理论计算机科学概念。
有关线性代数和概率论等高级数学主题的信息,请参阅 高级数学。有关数学概念如何应用于算法分析的详细信息,请参阅 核心理论。
核心数学课程是整个计算机科学项目的数学基础。它为学生提供了连续数学(微积分)和离散数学技能,这些技能对于理解算法、数据结构和理论计算机科学概念至关重要。
该课程遵循特定的教学方法,其中微积分课程培养学生的数学成熟度,并为学生准备离散数学中更抽象的概念。正如课程设计中所述,离散数学既是算法和数据结构研究的前提,又与其密切相关。
来源: README.md160-177
核心数学课程包括四门必须按顺序完成的课程。
来源: README.md171-176
核心数学课程包含连续和离散数学概念。
| 数学领域 | 主题 |
|---|---|
| 连续数学 | 微分、积分、坐标系、无穷级数 |
| 离散数学 | 数学证明、离散概率、组合学、图论 |
| 算法数学 | O 符号、渐近分析、递推关系 |
| 统计基础 | 基本统计、概率分布 |
来源: README.md163-169
来源: README.md173-176
数学课程具有严格的依赖链,学生必须遵循。
微积分 1A → 微积分 1B → 微积分 1C → 计算机科学数学来源: README.md112 README.md173-176
核心数学课程为核心 CS 课程中的多个其他领域奠定了基础。
| 数学概念 | CS 应用领域 | 具体用途 |
|---|---|---|
| 微分/积分 | 算法分析 | 优化问题、连续分析 |
| 数学证明 | 算法正确性 | 证明算法终止和正确性 |
| 离散概率 | 安全与机器学习 | 密码学分析、概率算法 |
| 图论 | 数据结构与网络 | 网络协议、最短路径算法 |
| 布尔代数 | 计算机体系结构 | 逻辑门设计、数字电路 |
| 组合学 | 算法设计 | 计数问题、递归算法 |
来源: README.md161 README.md220-231 README.md241-248
数学课程需要大约 45 周的学习时间投入。
| 课程 | 持续时间 | 每周投入 | 总课时 |
|---|---|---|---|
| 微积分 1A:微分 | 13周 | 6-10 小时 | 78-130 小时 |
| 微积分 1B:积分 | 13周 | 5-10 小时 | 65-130 小时 |
| 微积分 1C:坐标系 | 6周 | 5-10 小时 | 30-60 小时 |
| 计算机科学数学 | 13周 | 5 小时 | 65 小时 |
| 数学核心总计 | 45 周 | 平均每周 5-10 小时 | 238-385 小时 |
这大约占核心 CS 课程总时间投入的 20-25%,反映了数学概念在计算机科学教育中的基础重要性。
来源: README.md171-176