分治法

来源:互联网 发布:dvd光盘修复软件 编辑:程序博客网 时间:2024/06/05 16:12

分治是求解问题时的一种解题思想,即把一个难以直接解决的规模为n的大问题,分割成k个规模较小的子问题,以便各个击破,分而治之,这些子问题互相独立且与原问题相同。

分治设计出的算法一般都是递归算法,分治是思想,那么递归就是求解最终答案的手段,递归的解这些子问题,然后将各子问题的解合并得到原问题的解,所以说分治与递归像一对孪生兄弟。

出于一种平衡子问题的思想,在用分治法设计算法时,最好使子问题的规模大致相同,即将一个问题分成大小相等的k个子问题的处理方法是行之有效的,多数问题采取k=2。

二分搜索算法是运用分治策略的典型例子,即在排好序的n个元素中查找指定元素x,若采用遍历查找,时间复杂度为O(n),而分治法的最坏时间复杂度为O(logn)。

实现如下:

import java.util.*;/*** @author sun* 创建时间:2017年5月23日上午10:07:11*/public class BinarySearch {public static void bubbleSort(int[] arr){//冒泡排序for(int i=0;i<arr.length-1;i++){//冒泡循环次数for(int j=0;j<arr.length-i-1;j++){if(arr[j]>arr[j+1])swap(arr,j,j+1);}}}public static void swap(int[] arr,int a,int b){int temp = arr[a];arr[a] = arr[b];arr[b] = temp;}public static int binarySearch(int[] a,int x,int n){//在a[0]<=a[1]<=...<=a[n-1]中搜索x//找到x时返回其在数组中的位置,否则返回-1int left = 0;int right = n-1;while(left<=right){int middle = (left+right)/2;if(x==a[middle]) return middle;if(x>a[middle]) left = middle+1;else right = middle-1;}return -1;}public static void main(String[] args) {int[] arr = new int[10];Scanner in = new Scanner(System.in);System.out.println("请输入10个数组元素:");for(int i=0;i<10;i++){arr[i] = in.nextInt();}bubbleSort(arr);System.out.println("冒泡排序后结果为:");System.out.println(Arrays.toString(arr));System.out.println("要查找的元素为:");int k = in.nextInt();System.out.println("查找结果:");System.out.println(binarySearch(arr,k,10));}}/*请输入10个数组元素:3 1 7 5 9 10 14 11 8 0冒泡排序后结果为:[0, 1, 3, 5, 7, 8, 9, 10, 11, 14]要查找的元素为:5查找结果:3 */

题外:二分搜索算法出现于1946年,但完全正确的算法出现是在1962年。

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