遞迴式求解

2022-07-16 05:21:11 字數 1925 閱讀 8079

(1)t(n)不是單調函式,(e.g. t(n) = sinx)

(2)f(n)不是多項式函式 (e.g. t(n) = t(n/2) + 2n)

(3)b不能表示為乙個常量(e.g. t(n) = 2t(√n))

(1) t(n) = t(n/2) + 1/2 * n2 + n

解:此時 a = 1, b = 2, f(n) =  1/2*n2 + n

故 nlogba

= n0

= 1f(n) = ω(nlogba+2),ε=2,且當 c = 1/4時,滿足第三種情況的條件

故第三種情況成立,t(n) = θ(n2)

(2) t(n) = 2t(n/4) + √n + 42

解:此時 a = 2, b = 4, f(n) = √n + 42

故 nlogba = n1/2

所以 f(n) = θ(nlogba)

故第二種情況成立,t(n) = θ(nlogba*logn) = θ(√n*logn)

(3) t(n) = 3t(n/2) + 3/4*n + 1

解:此時 a = 3, b = 2, f(n) = 3/4*n + 1

故 nlogba = n

所以 f(n) = o(nlogba-(logba-1)),ε = logba-1 = log23-1 > 0,

故第一種情況成立,t(n) = θ(nlogba) =  θ(nlog23) 

遞迴樹是一棵結點帶權值的樹。初始的遞迴樹只有乙個結點,它的權標記為t(n);然後按照遞迴樹的迭代規則不斷進行迭代,每迭代一次遞迴樹就增加一層,直到樹中不再含有權值為函式的結點(即葉結點都為t(1)t(1))。下面以遞迴方程

為例講解遞迴樹。

首先這道題肯定是沒法用主定理,所以畫遞迴樹:

因為每次兩個分支大小不相同,故這顆樹實際上並不像畫出來這樣的平衡,故樹高度最高為log2n,最低為log4n

我們假設極限樹高為log2n,即最大高度,且為平衡樹,此時可以得到時間複雜度的上界:

同理當極限樹高為log4n時,得到時間複雜度的下界:

故可知時間複雜度為

t(n) = 2t(n-1) + 1(t(1) = 1)

這道題是不是看起來很像高中學的等比數列遞推式,是的!

如果方程右端出現t(n-1)這種式子,很有可能是遞推式,再觀察是等比還是等差數列,這道題很像等比,所以構造

at(n)+b = 2(t(n-1)+b)

再和原式比較,得a = 1, b = 1,也就是說 t(n) +1 = 2(t(n-1) + 1)

首項為t(1)+1 = 2,所以得通項公式為:

t(n) + 1 = 2*2n-1 = 2n

不過對於這類題還有一種更通用的公式很方便:

對於這道題來說,c=1,b=2,g(n)=1,代入方程得:

與前面做法得到得結果相同

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