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Y-flower

递归算法时间复杂度

1:代入

【举   例】我们有如下的递归问题:T(n)=4T(n/2)+O(n)
我们首先预测时间复杂度为O(n2),不妨设T(n)=kn^2(其中k为常数),将该结果带入方程中可得:左=kn^2,右=4k(n/2)2+O(n)=kn^2+O(n)
由于n^2的阶高于n的阶,因而左右两边是相等的,接下来用数学归纳法进行验证即可。

2:递推

           

            例子: T(n)=2T(n/2)+n2

              

              直到n/2^(i+1)=1时,递归过程结束

              

3:Master定理

  • T(n)表示时间复杂度,可以这样表示:T(n)=一个单项式,例如:T(n)=2T(n/2)+f(n)
  • Θ 读音:theta,表示等于
  • O 读音:big oh,表示小于等于
  • o 读音:small oh,表示小于
  • Ω 读音:big omega,表示大于等于
  • ω 读音:small omega,表示大于

      

     

4:递归树(参考https://www.cnblogs.com/wu8685/archive/2010/12/21/1912347.html

递归树的规则为:
  (1) 每层的节点为T(n) = kT(n / m) + f(n)中的f(n)在当前的n/m下值;
  (2) 每个节点的分支数为k;
  (3) 每层的右侧标出当前层中所有节点的和

      例子1:第二个方法里T(n)=2T(n/2)+n2

     

     

        图中所有节点之和为:[1 + 1/2 + (1/2)2 + (1/2)3 + … + (1/2)i] n2 = 2n2     

       可知其时间复杂度为O(n2)

       例子2:T(n) = T(n/3) + T(2n/3) + n

        

     可见每层的值都为n,从根到叶节点的最长路径是:

  

  因为最后递归的停止是在(2/3)kn == 1.则

      

  于是

    

  即T(n) = O(nlogn) 

     总结,利用此方法解递归算法复杂度:

  f(n) = af(n/b) + d(n)

  1.当d(n)为常数时:

  

  2.当d(n) = cn 时:

   

  3.当d(n)为其他情况时可用递归树进行分析。

 

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