(演算法專題)使用常微分方程將遞迴轉換為非遞迴

2022-02-23 15:26:29 字數 1367 閱讀 9907

用遞推方法解遞迴方程,也就是我們常用的數學歸納法,用生成函式解遞迴方程,也就是我們使用迴圈代替遞迴。

這節,我們利用高等數學的常微分方程,來進行求解遞迴式。

k階常係數線性齊次遞迴方程形如:

其中,bi為常數,第2項為方程初始條件。 在上式中,用xn取代f(n), 有:

兩邊分別處以xn-k,得:

特徵方程如下:

練習:解下列遞迴方程:

1. f(n)=3f(n-1), f(0)=5

2. f(n)=2f(n-1) f(0)=2

3. f(n)=5f(n-1) – 6f(n-2), f(0)=1, f(1)=1

4. f(n)= -6f(n-1) – 9f(n-2), f(0)=3, f(1)=-3

5.求解斐波那契數列

k階常係數線性非齊次遞迴方程形如:

其中,bi為常數,第2項為方程初始條件。 它的通解形式為:

其中,1) 為對應齊次遞迴方程的通解

2) f*(n) 為原非齊次遞迴方程的特解

解題原理:

1. 一般沒有尋找特解的有效方法

2. 先根據g(n)具體形式,確定特解;再將特解代入遞迴方程,用待定係數法,求解特解的係數 3. g(n)分為以下幾種情況 g(n)是n的m次的多項式 g(n)是n的指數函式

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