算法导论学习-数学归纳法与循环不变式理解

本文探讨了数学归纳法在证明算法正确性中的作用,通过证明第一张骨牌倒下和相邻骨牌的影响来阐述其原理。同时,介绍了循环不变式作为算法设计和验证的关键,通过初始化、保持和终止三个性质确保算法的正确运行。在实例中,插入排序的循环不变性被用来解释其排序过程的正确性。

数学归纳法:

最简单和常见的数学归纳法是证明当 n等于任意一个自然数时某命题成立。证明分下面两步:
  1. 证明当 n= 1时命题成立。
  2. 假设 n= m时命题成立,那么可以 推导出在 n= m+1时命题也成立。( m代表任意自然数)
这种方法的原理在于:首先证明在某个起点值时命题成立,然后证明从一个值到下一个值的过程有效。当这两点都已经证明,那么任意值都可以通过反复使用这个方法推导出来。把这个方法想成 多米诺效应也许更容易理解一些。例如:你有一列很长的直立着的多米诺骨牌,如果你可以:
  1. 证明第一张骨牌会倒。
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