算法导论:关于时间复杂T(n)的表达式处理


MIT算法导论提供了三种方法,不废话了,直接介绍:

( 公式显示不了,所有就截图了,请包涵~ 呵呵)



1.      代换法:猜测-> 验证

         例如:T(n) = 4*T(n/2) + n (  其中T(1) =O(1)  )

         假设是时间复杂度是n^3

         那么证明:那么设T(k) <= c*k^3;

         那么带入有:T(n) = 4*(n/2)^3 + n

                                         = 1/2*n^3 + n ~ O( n^3 )


2.      递归树法:

         例如:T(n) = T(n/4) + T(n/2) + n^2 

         那么这种方法有一个特殊的表示方法:   

         T(n) 用下面的一颗树的表示!( 奇怪的表示形式 )

          

         

          那么我们可以看到,将每一行相加有:n^2                        第一行

                                                                             5/16*n^2               第二行

                                                                             25/256*n^2 …      第三行( if展开 )

            每一行都会有一个n^2,那么显然有复杂度为O(n^2 )

 

3.      Master Method:针对于T(n) = aT(n/b) + f(n)

         主要有三种情况需要记住:

         第一种:当f(n) = O( n^(logba -e) );     ( e > 0的一个数)

         注意:logba代表以b为底的a的对数( 不好表示 )

         即当f(n)与n^(logba)是低阶的时候,


         


           

          例如:1.T(n) = 4*T(n/2) + n 则是第一种情况logba = 2,而n = n^1,所以1 < 2,所以为O( n^2 )

                      2. T(n) = 4*T(n/2) + n^2 则是第二种情况,注意此处的k=0的,又logba = 2,所以2 = 2,所以为O( n^2 * lgn )

                      3. T(n) = 4*T(n/2)+ n^3,则是第三情况,3 >2,所有结果是:O( f(n)) = O( n^3 )



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