递归与分治
2024年11月15日大约 2 分钟教学文档递归与分治
递归与分治
- 递归 直接或间接地调用自身的算法称为递归算法,用函数自身给出定义的函数称为递归函数

- 分治
(1)思想 分治法的设计思想是,将一个难以直接解决的大问题,分割成一些规模较小的相同问题,以便各个击破,分而治之。
凡治众如治寡,分数是也。
----孙子兵法
(2)具体做法 将要求解的较大规模的问题分割成k个更小规模的子问题。 对这k个子问题分别求解。如果子问题的规模仍然不够小,则再划分为k个子问题,如此递归的进行下去,直到问题规模足够小,很容易求出其解为止。
divide-and-conquer(P)
{
if ( | P | <= n0) adhoc(P); //解决小规模的问题
divide P into smaller subinstances P1,P2,...,Pk;//分解问题
for (i=1,i<=k,i++)
yi=divide-and-conquer(Pi); //递归的解各子问题
return merge(y1,...,yk); //将各子问题的解合并为原问题的解
}
分析: 一个分治法将规模为n的问题分成k个规模为n/m的子问题去解。设分解阀值n0=1,且adhoc解规模为1的问题耗费1个单位时间。再设将原问题分解为k个子问题以及用merge将k个子问题的解合并为原问题的解需用f(n)个单位时间。用T(n)表示该分治法解规模为|P|=n的问题所需的计算时间,则有:

复杂性方程求解:
(3)适用条件 1、该问题的规模缩小到一定的程度就可以容易地解决; 2、该问题可以分解为若干个规模较小的相同问题,即该问题具有最优子结构性质 3、利用该问题分解出的子问题的解可以合并为该问题的解; 4、该问题所分解出的各个子问题是相互独立的,即子问题之间不包含公共的子问题。