分治法

分治法是一种解决复杂问题的有效策略,通过将问题分解为更小的子问题,递归地解决子问题,最终合并子问题的解来获得原问题的解答。本文介绍了分治法的思想、主要步骤,并通过二分搜索、大整数乘法、归并排序和汉诺塔四个经典案例详细阐述了分治法的应用。

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分治法

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,再把子问题分成更小的子问题…直到最后子问题可以简单的直接求解。

分治法思想

  1. 问题的规模缩小到一定程度就可以容易解决
  2. 问题可以分解为若干个规模较小的相同问题
  3. 利用该问题分解出的子问题的解可以合并为该问题的解
  4. 该问题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的子问题

主要步骤

  1. 分解:将原问题分解成若干子问题
  2. 解决:递归的求解各子问题
  3. 合并:将所有子问题的解合并为原问题的解

经典题目

二分搜索

也称折半查找,是一种效率较高的查找方法。但是,折半查找要求线性表必须采用顺序存储结构,而且表中元素按关键字有序排列。
思路:
第一步:分解,将一个表对半拆分,直到不能再拆分的情况下,子表中会剩下三个元素,表首元素,表中元素,表尾元素。
第二步:解决,因此查找时只要递归判断这三个元素和所要查找的元素是否相等。如果相等,就返回对应序号。如果查找元素大于表中间元素,则判断子表的较大部分。反之,判断较小的子表。依次递归,直到查找出来。

package main

import "fmt"

func main() {
    arr := []int{
  
  2, 4, 7, 23, 24, 64, 67, 78, 87, 123}
    index := found(64, 0, len(arr)-1, arr)
    fmt.Println(index)
}

func found(num, low, high int, arr []int) int {
    if arr[low] <= arr[high] {
        if arr[low] == num {
            return low
        }
        if arr[high] == num {
            return high
        }
        mid := (low + high) / 2
        if arr[mid] == num {
            return mid
        } else 
L型组件填图问题 1.问题描述 设B是一个n×n棋盘,n=2k,(k=1,2,3,…)。用分治法设计一个算法,使得:用若干个L型条块可以覆盖住B的除一个特殊方格外的所有方格。其中,一个L型条块可以覆盖3个方格。且任意两个L型条块不能重叠覆盖棋盘。 例如:如果n=2,则存在4个方格,其中,除一个方格外,其余3个方格可被一L型条块覆盖;当n=4时,则存在16个方格,其中,除一个方格外,其余15个方格被5个L型条块覆盖。 2. 具体要求 输入一个正整数n,表示棋盘的大小是n*n的。输出一个被L型条块覆盖的n*n棋盘。该棋盘除一个方格外,其余各方格都被L型条块覆盖住。为区别出各个方格是被哪个L型条块所覆盖,每个L型条块用不同的数字或颜色、标记表示。 3. 测试数据(仅作为参考) 输入:8 输出:A 2 3 3 7 7 8 8 2 2 1 3 7 6 6 8 4 1 1 5 9 9 6 10 4 4 5 5 0 9 10 10 12 12 13 0 0 17 18 18 12 11 13 13 17 17 16 18 14 11 11 15 19 16 16 20 14 14 15 15 19 19 20 20 4. 设计与实现的提示 对2k×2k的棋盘可以划分成若干块,每块棋盘是原棋盘的子棋盘或者可以转化成原棋盘的子棋盘。 注意:特殊方格的位置是任意的。而且,L型条块是可以旋转放置的。 为了区分出棋盘上的方格被不同的L型条块所覆盖,每个L型条块可以用不同的数字、颜色等来标记区分。 5. 扩展内容 可以采用可视化界面来表示各L型条块,显示其覆盖棋盘的情况。 经典的递归问题, 这是我的大代码, 只是本人很懒, 不想再优化
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