主定理与主方法:一类递归式的紧确界分析

本文探讨了主定理在分析递归式中的应用,阐述了如何通过比较函数来确定递归式的解。主要内容包括:当某个函数大于另一个时,解的表达式;存在常数使得特定条件成立时的解的形式;以及在某些情况下解会包含对数因子。同时,主方法被介绍为与主定理相匹配的分析工具,但要注意主定理的局限性,有些情况不适用主方法。

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主定理

对递归式T(n) = aT(n/b) + f(n),将f(n)n^{log_ba}比较,两个函数较大者决定了递归式的解

  • n^{log_ba}更大,则解为\Theta(n^{log_ba})

若对某个常数x > 0,有f(n) = O(n^{log_ba + x})

  • f(n)更大,则解为\Theta(f(n))

若对某个常数x > 0,有f(n) = O(n^{log_ba - x})

  • 若两者相当,则乘上一个对数因子\Theta(n^{log_ba}lgn)=\Theta(f(n)lgn)

f(n) = \Theta (n^{log_ba})

主方法

(对着主定理对号入座)

注意主定理未覆盖所有f(n)的情况,三条定理之间存在一定空隙,若f(n)落在空隙中,则不能用主方法分析

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