005-算法-分治法

     一、概念: 在计算机科学中,分治法是建基于多项分支递归的一种很重要的算法范式。字面上的解释是“分而治之”,就是把一个复杂的问题分成两个或更多的相同或相似的子问题,直到最后子问题可以寄简单的直接求解,原问题的解即子问题的解的合并。

     这个技巧是很多高校算法的基础,如排序算法(快速排序、归并排序)、傅立叶转换(快速傅立叶变换)
     思路:
     1.分解:把原问题分解为若干个规模较小,相对独立,与原问题形式相同的子问题。
     2. 解决:若子问题规模较小且易于解决时,则直接解。否则,递归地解决各子问题。
     3.合并:讲各子问题的解合并为原问题的解。
 
分治算法是按照下列方案来工作的:

1)将问题的实例划分为几个较小的实例,最好具有相等的规模(事实上,一般来说就是这样来分的,而且分为2个实例的居多,注意是递归的分!!!)

2)对这些较小的实例求解(一般使用递归的方法,但在问题规模足够小的时候也可以采用采用另一个算法(停止递归))

3)如果有必要的话,合并这些较小问题的解,以得到原始问题的解(事实上,一个分治算法的精华就在于合并解的过程)

不要忽视这三句话!!!它是许多分治算法经验的总结,有助于在分析问题中考虑如何去使用分治算法,提请注意括号里我的注释!!!

形象的表示一下,截张图:
  
 
 
总结:

1)分治的思想:一般递归来实现,划分子问题,合并子问题的解。

2)主定理,要很熟悉,常见的递推式应该一眼判断其复杂度。

3)合并排序,快速排序,折半查找,二叉遍历树相关特性,这些都是数据结构的经典内容,之前也都写过了,代码参见前面的相关文章。

这里再次复习,从不同的视角来看它们都是如何用用到了分治的策略。这些内容应当非常熟练。
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