分治算法 分治算法一、基本概念 在计算机科学中,分治法是一种很重要的算法。 字面上的解释是“分而治之”,就是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
分治算法 一、基本概念 在计算机科学中,分治法是一种很重要的算法。 字面上的解释是“分而治之”,就是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,原问题的解即子问题的解的合并。 这个技巧是很多高效算法的基础,如排序算法(快速排序,归并排序),傅立叶变换(快速傅立叶变换)…… 任何一个可以用计算机求解的问题所需的计算时间都与其规模有关。 问题的规模越小,越容易直接求解,解题所需的计算时间也越少。 例如,对于n个元素的排序问题, 当n=1时,不需任何计算。 n=2时,只要作一次比较即可排好序。 n=3时只要作3次比较即可, …。 而当n较大时,问题就不那么容易处理了。要想直接解决一个规模较大的问题,有时是相当困难的。 二、基本思想及策略 分治法的设计思想是: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,以便各个击破,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。 如果原问题可分割成k个子问题,1