分治法,divide and conqure
来源:互联网 发布:淘宝泄露客户信息处罚 编辑:程序博客网 时间:2024/06/07 02:24
在计算机科学中,分治法是基于多项分支递归的一种很重要的算法范式。字面上的解释是“分而治之”,就是把一个复杂的问题分成两个或更多的相同或相似的子问题,直到最后子问题可以简单的直接求解,原问题的解即子问题的解的合并。
分治法主要由递归实现,base case是一个比较小的问题的规模,这个规模下的问题可以直接处理,在每一层递归上都有三个步骤:
分解:将原问题分解为若干个规模较小,相对独立,与原问题形式相同的子问题。
解决:若子问题规模较小且易于解决时,则直接解。否则,递归地解决各子问题。
合并:将各子问题的解合并为原问题的解。
下面是分治法算法的一般形式(伪代码),图片来自老师课件。其中directlySolve对应解决步骤,divide对应分解步骤,combine对应合并步骤。
根据分解动作的复杂度和合并动作的复杂度,以及分解的子问题的个数,可以写出递归表达式,例如,上述图片中,设分解复杂度为D(n),合并的复杂度为C(n),子问题的个数为k个,所以递归式为:
通常用master 定理来求递归式的复杂度,在应用master定理时,首先令f(n)=D(n)+C(n),对于一般情况下,分治法的递归式可以整理为:T(n)=a*T(n/b)+f(n),这样就符合递归式的一般形式。
使用分治法的例子有归并排序,以及LeetCode题目Compare Version Numbers,详细情况点击链接查看。
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