常见算法总结

前言:本篇文章总结中用到很多其他博客内容,本来想附上原作链接,但很久了未找到,这里关于原创性均来源于原作者。

分治法

分治策略的思想:

顾名思义,分治是将一个原始问题分解成多个子问题,而子问题的形式和原问题一样,只是规模更小而已,通过子问题的求解,原问题也就自然出来了。总结一下,大致可以分为这样的三步:

  1. 分解:将原问题划分成形式相同的子问题,规模可以不等,对半或2/3对1/3的划分。
  2. 解决:对于子问题的解决,很明显,采用的是递归求解的方式,如果子问题足够小了,就停止递归,直接求解。
  3. 合并:将子问题的解合并成原问题的解。

这里引出了一个如何求解子问题的问题,显然是采用递归调用栈的方式。因此,递归式与分治法是紧密相连的,使用递归式可以很自然地刻画分治法的运行时间。所以,如果你要问我分治与递归的关系,我会这样回答:分治依托于递归,分治是一种思想,而递归是一种手段,递归式可以刻画分治算法的时间复杂度。所以就引入本章的重点:如何解递归式?

分治法适用的情况

分治法所能解决的问题一般具有以下几个特征:

  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子问题。