分治思想

分治

基本思想及策略

  分治法的思想是:将一个难以直接解决的大问题,分割成一些规模较小的相同问题,以便逐个解决,分而治之。

  分治策略是:对于一个规模为n的问题,若该问题可以容易地解决(比如说规模n较小)则直接解决,否则将其分解为k个规模较小的子问题,这些子问题互相独立且与原问题形式相同,递归地解这些子问题,然后将各子问题的解合并得到原问题的解。这种算法设计策略叫做分治法。

使用场景

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解决。

  (2)该问题可以分解为若干个规模较小的相同问题, 该问题有最优子结构的性质。

  (3)利用该问题分解出的子问题可以合并成该问题的解。

  (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子问题。

  第一条特征是绝大多数问题都可以满足的,因为问题的计算复杂性一般随着问题规模的增加而增加。

  第二条特征是应用分治法的前提,此特征反映了递归思想的应用。

  第三条是关键,能否利用分治法完全取决于问题是否具有第三条特症,如果具备了第一条和第二条特征,而不具备第三条特征,可以考虑使用贪心法或者动态规划。

  第四条特征涉及到分支法的效率。

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