高级算法 (Fall 2021): Difference between revisions

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This is the webpage for the ''Advanced Algorithms'' class of fall 2020. Students who take this class should check this page periodically for content updates and new announcements.  
This is the webpage for the ''Advanced Algorithms'' class of fall 2021. Students who take this class should check this page periodically for content updates and new announcements.  


= Announcement =
= Announcement =
* (2020/09/30) 第一次作业已发布,10月14日星期三课上交。
* (2021/08/31) 今天在线课程的slides和录屏视频已经上传,参见lecture notes部分。
* (2020/11/04) 第二次作业已发布,11月18日星期三课上交。
* (2021/09/15) 第一次作业已发布,请在 2021/9/28 上课之前提交到 [mailto:njuadvalg21@163.com njuadvalg21@163.com] (文件名为'<font color=red >学号_姓名_A1.pdf</font>').
* (2020/11/20) 此前几节课的slides已经更新为2020最新版
* (2021/11/25) 下周(11月30日)开始,课程改为线上,线上腾讯会议号仍为 598 944 8767。
* (2020/11/20) 11月9日课上有同学遗失无线耳机一副,请该同学课间来找老师
* (2021/12/21) <font color=red size=4> 2022年1月4日,下午2点,进行一次线上作业讲解和答疑。线上腾讯会议号仍为 598 944 8767。</font>
* (2020/12/09) 第三次作业已发布,12月23日星期三课上交。
* (2020/12/23) <font color=red size=4>第四次作业已发布,1月3日星期日习题课上交。</font>
* (2020/12/30) <font color=red size=4>1月3日星期日晚18:30在上课教室仙I-319上习题课。</font>
* (2020/01/05) <font color=red size=4>1月5日星期二早8:00-10:00进行期末考试,本科生考试地点为仙2-116,研究生考试地点为图123</font>


= Course info =
= Course info =
* '''Instructor ''': 尹一通 ([http://tcs.nju.edu.cn/yinyt/ homepage])
* '''Instructor ''': 尹一通 ([http://tcs.nju.edu.cn/yinyt/ homepage])
:*'''email''': yinyt@nju.edu.cn
:*'''email''': yinyt@nju.edu.cn
* '''Teaching Assistant''': 王天行 (wangtx@smail.nju.edu.cn), 王淳扬 (wcysai@foxmail.com)
* '''Teaching Assistant''':  
* '''Class meeting''': Wednesday 10am-12pm, 仙I-319; Monday (biweekly) 8am-10am, 仙I-319.
** 陈小羽([mailto:chenxiaoyu233@smail.nju.edu.cn chenxiaoyu233@smail.nju.edu.cn])
* '''Office hour''': Wednesday 4pm-6pm, 计算机系 804.
** 吴旭东 ([mailto:xdwu@smail.nju.edu.cn xdwu@smail.nju.edu.cn])
* '''Mailbox for Homework''': [mailto:njuadvalg21@163.com njuadvalg21@163.com]
* '''Class meeting''': Tuesday, 2pm-5pm
:* '''线上直播''': 腾讯会议 598 944 8767
:* '''线下''': 逸B-207
* '''Office hour''': 待定
:* '''QQ群''': 893909781


= Syllabus =
= Syllabus =
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= Assignments =
= Assignments =
*[[高级算法 (Fall 2020)/Problem Set 1|Problem Set 1]]  due on 2020/10/14 课上交纸质版作业(可以打印电子稿). [[高级算法 (Fall 2020)/第一次作业提交名单|第一次作业提交名单]]
*[[高级算法 (Fall 2021)/Problem Set 1|Problem Set 1]]  请在 2021/9/28 上课之前提交到 [mailto:njuadvalg21@163.com njuadvalg21@163.com] (文件名为'<font color=red >学号_姓名_A1.pdf</font>'). [[高级算法 (Fall 2021)/第一次作业提交名单|第一次作业提交名单]].
*[[高级算法 (Fall 2020)/Problem Set 2|Problem Set 2]]  due on 2020/11/18 课上交纸质版作业(可以打印电子稿). [[高级算法 (Fall 2020)/第二次作业提交名单|第二次作业提交名单]]
* '''Reading assignment''': Mitzenmacher and Upfal, ''Probability and Computing, second edition'', '''Chapter 17''' "Balanced Allocations and Cuckoo Hashing", 请在一周内读完
*[[高级算法 (Fall 2020)/Problem Set 3|Problem Set 3]] due on 2020/12/23 课上交纸质版作业(可以打印电子稿). [[高级算法 (Fall 2020)/第三次作业提交名单|第三次作业提交名单]]
* [[高级算法 (Fall 2021)/Problem Set 2|Problem Set 2]]  请在 2021/11/2 上课之前提交到 [mailto:njuadvalg21@163.com njuadvalg21@163.com] (文件名为'<font color=red >学号_姓名_A2.pdf</font>'). [[高级算法 (Fall 2021)/第二次作业提交名单|第二次作业提交名单]].
*[[高级算法 (Fall 2020)/Problem Set 4|Problem Set 4]] due on 2020/1/3 习题课上交纸质版作业(可以打印电子稿). [[高级算法 (Fall 2020)/第四次作业提交名单|第四次作业提交名单]]
* [[高级算法 (Fall 2021)/Problem Set 3|Problem Set 3]] 请在 2021/12/7 上课之前提交到 [mailto:njuadvalg21@163.com njuadvalg21@163.com] (文件名为'<font color=red >学号_姓名_A3.pdf</font>'). [[高级算法 (Fall 2021)/第三次作业提交名单|第三次作业提交名单]].
* [[高级算法 (Fall 2021)/Problem Set 4|Problem Set 4]] 请在 2022/1/3 23:59之前提交到 [mailto:njuadvalg21@163.com njuadvalg21@163.com] (文件名为'<font color=red >学号_姓名_A4.pdf</font>'). [[高级算法 (Fall 2021)/第四次作业提交名单|第四次作业提交名单]].


= Lecture Notes =
= Lecture Notes =
# [[高级算法 (Fall 2020)/Min-Cut and Max-Cut|Min-Cut and Max-Cut]] ([http://tcs.nju.edu.cn/slides/aa2020/Cut.pdf slides])
# [[高级算法 (Fall 2021)/Min-Cut and Max-Cut|Min-Cut and Max-Cut]] ([http://tcs.nju.edu.cn/slides/aa2021/Cut.pdf slides]) ([http://tcs.nju.edu.cn/slides/aa2021/meeting_0.1.mp4 video1] [http://tcs.nju.edu.cn/slides/aa2021/meeting_0.2.mp4 video2] [http://tcs.nju.edu.cn/slides/aa2021/meeting_0.3.mp4 video3])
#:  [[高级算法 (Fall 2020)/Probability Basics|Probability basics]]
#:  [[高级算法 (Fall 2021)/Probability Basics|Probability basics]]
# [[高级算法 (Fall 2020)/Balls into bins|Balls into bins and Chernoff bound]] ([https://chaodong.me/teaching/advalg/2020/slides/chernoff.pptx slides])
# [[高级算法 (Fall 2021)/Fingerprinting| Fingerprinting]] ([http://tcs.nju.edu.cn/slides/aa2021/Fingerprinting.pdf slides]) ([http://tcs.nju.edu.cn/slides/aa2021/meeting_1.1.mp4 video1] [http://tcs.nju.edu.cn/slides/aa2021/meeting_1.2.mp4 video2] [http://tcs.nju.edu.cn/slides/aa2021/meeting_1.3.mp4 video3])
#:  [[高级算法 (Fall 2020)/Basic tail inequalities|Basic tail inequalities]]
#:  [[高级算法 (Fall 2021)/Finite Field Basics|Finite field basics]]
# [[高级算法 (Fall 2020)/Concentration of measure|Concentration of measure]] ([https://chaodong.me/teaching/advalg/2020/slides/martingale.pptx slides])
# [[高级算法 (Fall 2021)/Hashing and Sketching|Hashing and Sketching]] ([http://tcs.nju.edu.cn/slides/aa2021/Hashing.pdf slides]) ([http://tcs.nju.edu.cn/slides/aa2021/meeting_2.1.mp4 video1] [http://tcs.nju.edu.cn/slides/aa2021/meeting_2.2.mp4 video2] [http://tcs.nju.edu.cn/slides/aa2021/meeting_2.3.mp4 video3] [http://tcs.nju.edu.cn/slides/aa2021/meeting_3.1.mp4 video4] [http://tcs.nju.edu.cn/slides/aa2021/meeting_3.2.mp4 video5])
#:  [[高级算法 (Fall 2020)/Conditional expectations|Conditional expectations]]
#:  [[高级算法 (Fall 2021)/Basic tail inequalities|Basic tail inequalities]]
# [[高级算法 (Fall 2020)/Fingerprinting| Fingerprinting]] ([http://tcs.nju.edu.cn/slides/aa2020/Fingerprinting.pdf slides])
# [[高级算法 (Fall 2021)/Balls into bins|Balls into bins]] ([http://tcs.nju.edu.cn/slides/aa2021/Balls2bins.pdf slides]) ([http://tcs.nju.edu.cn/slides/aa2021/meeting_3.3.mp4 video1] [http://tcs.nju.edu.cn/slides/aa2021/meeting_4.1.mp4 video2] [http://tcs.nju.edu.cn/slides/aa2021/meeting_4.2.mp4 video3] [http://tcs.nju.edu.cn/slides/aa2021/meeting_4.3.mp4 video4])  
#:  [[高级算法 (Fall 2020)/Finite Field Basics|Finite field basics]]
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# [[高级算法 (Fall 2020)/Hashing and Sketching|Hashing and Sketching]] ([http://tcs.nju.edu.cn/slides/aa2020/Hashing.pdf slides])
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# [[高级算法 (Fall 2020)/Dimension Reduction|Dimension Reduction]] ([http://tcs.nju.edu.cn/slides/aa2020/NNS.pdf slides])
#:  [[高级算法 (Fall 2021)/Conditional expectations|Conditional expectations]]
# [[高级算法 (Fall 2021)/Dimension Reduction|Dimension Reduction]] ([http://tcs.nju.edu.cn/slides/aa2021/NNS.pdf slides]) ([http://tcs.nju.edu.cn/slides/aa2021/meeting_6.1.mp4 video1] [http://tcs.nju.edu.cn/slides/aa2021/meeting_6.2.mp4 video2] [http://tcs.nju.edu.cn/slides/aa2021/meeting_6.3.mp4 video3] [http://tcs.nju.edu.cn/slides/aa2021/meeting_7.1.mp4 video4] [http://tcs.nju.edu.cn/slides/aa2021/meeting_7.2.mp4 video5])  
#: [http://people.seas.harvard.edu/~minilek/madalgo2015/index.html Jelani Nelson's note on Johnson-Lindenstrauss Theorem]
#: [http://people.seas.harvard.edu/~minilek/madalgo2015/index.html Jelani Nelson's note on Johnson-Lindenstrauss Theorem]
#: [http://people.csail.mit.edu/gregory/annbook/introduction.pdf An introduction of LSH]
#: [http://people.csail.mit.edu/gregory/annbook/introduction.pdf An introduction of LSH]
#  [[高级算法 (Fall 2020)/Greedy and Local Search|Greedy and Local Search]] ([http://tcs.nju.edu.cn/slides/aa2020/Greedy.pdf slides])
#  [[高级算法 (Fall 2021)/Greedy and Local Search|Greedy and Local Search]] ([http://tcs.nju.edu.cn/slides/aa2021/Greedy.pdf slides]) ([http://tcs.nju.edu.cn/slides/aa2021/meeting_8.1.mp4 video1] [http://tcs.nju.edu.cn/slides/aa2021/meeting_8.2.mp4 video2] [http://tcs.nju.edu.cn/slides/aa2021/meeting_8.3.mp4 video3] [http://tcs.nju.edu.cn/slides/aa2021/meeting_9.1.mp4 video4])
# Rounding Dynamic Programs ([http://tcs.nju.edu.cn/slides/aa2020/DP.pdf slides])
#: [https://theory.stanford.edu/~jvondrak/CS369P/lec16.pdf Jan Vondrák's notes] and [https://theory.stanford.edu/~jvondrak/data/submod-tutorial-1.pdf slides] on submodular optimization
#:  [http://tcs.nju.edu.cn/notes/DP.Note.pdf Vazirani book Chap. 8, 9]
# Rounding Dynamic Programs ([http://tcs.nju.edu.cn/slides/aa2021/DP.pdf slides]) ([http://tcs.nju.edu.cn/slides/aa2021/meeting_9.2.mp4 video1] [http://tcs.nju.edu.cn/slides/aa2021/meeting_9.3.mp4 video2])
# Rounding Linear Programs ([http://tcs.nju.edu.cn/slides/aa2020/LP.pdf slides])
#:  [http://tcs.nju.edu.cn/notes/DP.Note.pdf Vazirani book Chap. 8]
# Rounding Linear Programs ([http://tcs.nju.edu.cn/slides/aa2021/LP.pdf slides]) ([http://tcs.nju.edu.cn/slides/aa2021/meeting_10.1.mp4 video1] [http://tcs.nju.edu.cn/slides/aa2021/meeting_10.2.mp4 video2] [http://tcs.nju.edu.cn/slides/aa2021/meeting_10.3.mp4 video3])
#: [http://tcs.nju.edu.cn/notes/LP.Note.pdf Vazirani book Chap. 14, 16]
#: [http://tcs.nju.edu.cn/notes/LP.Note.pdf Vazirani book Chap. 14, 16]
# The Primal-Dual Schema ([http://tcs.nju.edu.cn/slides/aa2020/PrimalDual.pdf slides])
#: [https://www.cs.cmu.edu/afs/cs.cmu.edu/academic/class/15859-f11/www/notes/lpsdp.pdf Notes on LP and SDP by Anupam Gupta and Ryan O’Donnell]
# The Primal-Dual Schema ([http://tcs.nju.edu.cn/slides/aa2021/Primal-Dual.pdf slides]) ([http://tcs.nju.edu.cn/slides/aa2021/meeting_11.1.mp4 video1] [http://tcs.nju.edu.cn/slides/aa2021/meeting_11.2.mp4 video2] [http://tcs.nju.edu.cn/slides/aa2021/meeting_11.3.mp4 video3] [http://tcs.nju.edu.cn/slides/aa2021/meeting_12.1.mp4 video4] [http://tcs.nju.edu.cn/slides/aa2021/meeting_12.2.mp4 video5])
#: [http://tcs.nju.edu.cn/notes/DualityNote.pdf Vazirani book Chap. 12, 15]
#: [http://tcs.nju.edu.cn/notes/DualityNote.pdf Vazirani book Chap. 12, 15]
#: [http://tcs.nju.edu.cn/notes/FacilityLocation.pdf Vazirani book Chap. 24, 25]
# SDP based algorithms ([http://tcs.nju.edu.cn/slides/aa2021/SDP.pdf slides]) ([http://tcs.nju.edu.cn/slides/aa2021/meeting_12.3.mp4 video1] [http://tcs.nju.edu.cn/slides/aa2021/meeting_12.4.mp4 video2])
# SDP based algorithms and UGC hardness([http://tcs.nju.edu.cn/slides/aa2020/SDP.pdf slides])
#: [http://tcs.nju.edu.cn/notes/SDP.Note.pdf Vazirani book Chap. 26]
#: [http://tcs.nju.edu.cn/notes/SDP.Note.pdf Vazirani book Chap. 26]
#: UGC-hardness of MAX-CUT (Prof. Penghui Yao's [http://tcs.nju.edu.cn/slides/aa2020/UGC.pdf slides] and DIMACS [http://tcs.nju.edu.cn/notes/DIMACS.PCP.Note.pdf notes on PCP theory])
# ''Lovász'' Local Lemma  ([http://tcs.nju.edu.cn/slides/aa2021/LLL.pdf slides]) ([http://tcs.nju.edu.cn/slides/aa2021/meeting_13.1.mp4 video1] [http://tcs.nju.edu.cn/slides/aa2021/meeting_13.2.mp4 video2] [http://tcs.nju.edu.cn/slides/aa2021/meeting_13.3.mp4 video3])
# Sum-of-Squares (SoS) Proofs ([http://tcs.nju.edu.cn/slides/aa2020/SoS.pdf slides])
#: [https://people.eecs.berkeley.edu/~sinclair/cs271/n22.pdf Alistair Sinclair's Lecture Notes on LLL]
#:[http://www.sumofsquares.org/public/index.html SoS SDP course] Lecture [http://www.sumofsquares.org/public/lec01-1_introduction.pdf 1.1], [http://www.sumofsquares.org/public/lec01-2_definitions.pdf 1.2], [http://www.sumofsquares.org/public/lec02-1_maxcut.pdf 2.1]
#: [https://www.cc.gatech.edu/~vigoda/6550/Notes/Lec16.pdf Alistair Sinclair's Lecture Notes on Algorithmic LLL]
# ''Lovász'' Local Lemma  ([http://tcs.nju.edu.cn/slides/aa2020/LLL.pdf slides])
# Markov Chain Monte Carlo (MCMC) methods ([http://tcs.nju.edu.cn/slides/aa2021/MCMC.pdf slides]) ([http://tcs.nju.edu.cn/slides/aa2021/meeting_14.1.mp4 video1] [http://tcs.nju.edu.cn/slides/aa2021/meeting_14.2.mp4 video2] [http://tcs.nju.edu.cn/slides/aa2021/meeting_14.3.mp4 video3])
# Markov Chain Monte Carlo (MCMC) methods ([http://tcs.nju.edu.cn/slides/aa2020/MCMC.pdf slides])


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Latest revision as of 05:54, 11 October 2022

高级算法
Advanced Algorithms
Instructor
尹一通
Email yinyt@nju.edu.cn
office 计算机系 804
Class
Class meetings Tuesday, 2pm-5pm
腾讯会议:598 944 8767
Office hours Wednesday, 4pm-6pm
804
Textbooks
Motwani and Raghavan.
Randomized Algorithms.
Cambridge Univ Press, 1995.
Vazirani.
Approximation Algorithms.
Springer-Verlag, 2001.
v · d · e

This is the webpage for the Advanced Algorithms class of fall 2021. Students who take this class should check this page periodically for content updates and new announcements.

Announcement

  • (2021/08/31) 今天在线课程的slides和录屏视频已经上传,参见lecture notes部分。
  • (2021/09/15) 第一次作业已发布,请在 2021/9/28 上课之前提交到 njuadvalg21@163.com (文件名为'学号_姓名_A1.pdf').
  • (2021/11/25) 下周(11月30日)开始,课程改为线上,线上腾讯会议号仍为 598 944 8767。
  • (2021/12/21) 2022年1月4日,下午2点,进行一次线上作业讲解和答疑。线上腾讯会议号仍为 598 944 8767。

Course info

  • email: yinyt@nju.edu.cn
  • 线上直播: 腾讯会议 598 944 8767
  • 线下: 逸B-207
  • Office hour: 待定
  • QQ群: 893909781

Syllabus

随着计算机算法理论的不断发展,现代计算机算法的设计与分析大量地使用非初等的数学工具以及非传统的算法思想。“高级算法”这门课程就是面向计算机算法的这一发展趋势而设立的。课程将针对传统算法课程未系统涉及、却在计算机科学各领域的科研和实践中扮演重要角色的高等算法设计思想和算法分析工具进行系统讲授。

先修课程 Prerequisites

  • 必须:离散数学,概率论,线性代数。
  • 推荐:算法设计与分析。

Course materials

成绩 Grades

  • 课程成绩:本课程将会有若干次作业和一次期末考试。最终成绩将由平时作业成绩和期末考试成绩综合得出。
  • 迟交:如果有特殊的理由,无法按时完成作业,请提前联系授课老师,给出正当理由。否则迟交的作业将不被接受。

学术诚信 Academic Integrity

学术诚信是所有从事学术活动的学生和学者最基本的职业道德底线,本课程将不遗余力的维护学术诚信规范,违反这一底线的行为将不会被容忍。

作业完成的原则:署你名字的工作必须是你个人的贡献。在完成作业的过程中,允许讨论,前提是讨论的所有参与者均处于同等完成度。但关键想法的执行、以及作业文本的写作必须独立完成,并在作业中致谢(acknowledge)所有参与讨论的人。不允许其他任何形式的合作——尤其是与已经完成作业的同学“讨论”。

本课程将对剽窃行为采取零容忍的态度。在完成作业过程中,对他人工作(出版物、互联网资料、其他人的作业等)直接的文本抄袭和对关键思想、关键元素的抄袭,按照 ACM Policy on Plagiarism的解释,都将视为剽窃。剽窃者成绩将被取消。如果发现互相抄袭行为, 抄袭和被抄袭双方的成绩都将被取消。因此请主动防止自己的作业被他人抄袭。

学术诚信影响学生个人的品行,也关乎整个教育系统的正常运转。为了一点分数而做出学术不端的行为,不仅使自己沦为一个欺骗者,也使他人的诚实努力失去意义。让我们一起努力维护一个诚信的环境。

Assignments

Lecture Notes

  1. Min-Cut and Max-Cut (slides) (video1 video2 video3)
    Probability basics
  2. Fingerprinting (slides) (video1 video2 video3)
    Finite field basics
  3. Hashing and Sketching (slides) (video1 video2 video3 video4 video5)
    Basic tail inequalities
  4. Balls into bins (slides) (video1 video2 video3 video4)
    Limited independence
  5. Concentration of measure (slides) (video1 video2 video3)
    Conditional expectations
  6. Dimension Reduction (slides) (video1 video2 video3 video4 video5)
    Jelani Nelson's note on Johnson-Lindenstrauss Theorem
    An introduction of LSH
  7. Greedy and Local Search (slides) (video1 video2 video3 video4)
    Jan Vondrák's notes and slides on submodular optimization
  8. Rounding Dynamic Programs (slides) (video1 video2)
    Vazirani book Chap. 8
  9. Rounding Linear Programs (slides) (video1 video2 video3)
    Vazirani book Chap. 14, 16
    Notes on LP and SDP by Anupam Gupta and Ryan O’Donnell
  10. The Primal-Dual Schema (slides) (video1 video2 video3 video4 video5)
    Vazirani book Chap. 12, 15
  11. SDP based algorithms (slides) (video1 video2)
    Vazirani book Chap. 26
  12. Lovász Local Lemma (slides) (video1 video2 video3)
    Alistair Sinclair's Lecture Notes on LLL
    Alistair Sinclair's Lecture Notes on Algorithmic LLL
  13. Markov Chain Monte Carlo (MCMC) methods (slides) (video1 video2 video3)

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