分治策略用主定理计算运行时间

219 阅读1分钟

本文已参与[新人创作礼]活动,一起开启掘金创作之路
两篇前的题目答案是:θ(lgn) 之前求解分治策略的运算时间都是构造 “递归树” 然后分层求和,今天讲一讲用 “主定理” 求解运算时间。 下面是主定理的定义:

image.png 怎么理解上面三条规则呢?(以下三条仅供理解,原因接着往下看) 1、如果 n^logb(a)^ > f(n) ,则T(n)=θ(n^logb(a)^) 2、如果 n^logb(a)^ = f(n),则T(n)=θ(n^logb(a)^lgn) 3、如果 n^logb(a)^ < f(n) ,则T(n)=θ(f(n))

条件1的实际意义是: f(n)的多项式要小于n^logb(a)^,也就是说f(n)渐进小于n^logb(a)^,要相差一个n^e^,同理 条件2的实际意义是: f(n)的多项式要大于n^logb(a)^,而且要满足条件af(n/b)≤cf(n) 这就导致了条件1、2和条件2、3之间有间隙, 比如条件1、2之间:n^logb(a)^ > f(n) 但是 f(n)的多项式不是多项式意义上的小于,同理条件2、3之间也有类似情况,这两种情况就不能使用主定理进行求解,文章末尾会有一种可以通用的方法简介。

在这里插入图片描述 再举个例子,这是我们归并排序时候的递归式 T(n) = 2T(n/2) + θ(n),通过主定理 可知 n^logb(a)^ = n, 因为f(n) = θ(n),满足条件2,因此T(n)=θ(nlgn)

当出现主定理的间隙条件时: 1、使用递归树去推导运行时间 2、使用下图的方法去解决 在这里插入图片描述

PS.主定理的推理较复杂,如果有需要可以自行查资料