算法打基础——符号&递归解法

第二节 算法复杂度分析的的基本符号及 递归关系式下的复杂度解法

这次的主要知识点是:

1.各种复杂度符号  2.递归复杂度解法: 分为三种 替换法(猜!)   递归树法    主定理

1各种复杂度符号

big O definition:

O(g(n))= { f(n) : there exist constants c>0, n0>0 such that 0<=f(n)<=cg(n) for all n>=n0}

big Ω definition:

Ω(g(n))= { f(n): there exist constants c>0, n0>0 such that 0<=cg(n)<=f(n) for all n>=n0}

big Θ definition:

Θ(g(n)) = O(g(n)) ∩Ω(g(n))

some small notation

small o definition:

ο(g(n))= { f(n) : for any constant c>0, there is a constant n0>0 such that 0<=f(n)<cg(n) for all n>=n0}

small ω definiton:

ω(g(n))= { f(n): for any constant c>0, there is a constant n0>0 such that 0<=cg(n)<f(n) for all n>=n0}

2 递归求解

递归的求解方法在教程中提到了3种: 替换法、递归树 和 主定理(叫主定理是因为它是主要用到的定理)

下面分别讲这三个定理: 

替换法:其重要的过程就是猜,假设! 假设一个复杂度,然后进行证明

其过程是: 1. 猜 解的形式

        2. 通过归纳法 验证

      3. 得出使解真正有效的常数

 解法的一个例子见我的算法笔记,里面有详细的推导。

递归树: 递归树方法并不是一个严格的证明,只是一种启发性的思路。它可以作为替换法的猜测的来源

上一节就有一个递归树的例子,这一节在给出一个更复杂的例子:

解: T(n) = T(n/4)+T(n/2)+n2:

主定理: 主定理是非常重要的.他可以解决很多递归问题,但是也没有完全覆盖所有的情况。它分为三种

情况,需要记好多东西。。。

主定理是应用到下面形式的递归上的:

T(n) = aT(n/b)+f(n), 其中 a>=1,b>1:

比较f(n)和nlogba   根据比较的情况分为三种情况:

1. f(n) = O(nlogba-ε) for 某个常数ε>0.

   这个条件是指 f(n) 以  nlogba 比是多项式级别慢的

其解为: T(n) = Θ(nlogba)

2. f(n)=Θ(nlogbalgkn) 对常数k>=0.

   这个条件是指f(n)和 nlogba是以相似的速度在增长的

其解为: T(n)=Θ(nlogbalgk+1n).

3. f(n)= Ω(nlogba+ε)  for 某个常数ε>0.

   这个条件是指f(n)增长的比 nlogba

  而且!需要f(n)满足一个正则条件:af(n/b)<=cf(n) for 某常数c<1

其解为:T(n)=Θ(f(n))

主定理可以通过递归树很好的理解与证明!比如 第三种情况那个正则条件怎么来的等。

 然后我们来通过递归树来分析一下主定理:

 

原文地址:https://www.cnblogs.com/soyscut/p/3372372.html