(1)使用伪码写出递归算法来求解a的n次方(a为某一常数); (2)列出该递归算法的递推关系式; (3)使用替换法和迭代两种方法分别计算递推表达式的渐进表达式。
时间: 2024-10-09 12:06:08 浏览: 73
(1)使用伪代码表示递归算法来求解a的n次方(假设a为非零整数):
```
function power(a, n):
if n == 0: # 基本情况,任何数的0次方都是1
return 1
else if n is odd: # 如果n是奇数,则 a^(n-1) * a
return a * power(a, n - 1)
else: # 如果n是偶数,则 (a^k)^2 = a^(2k)
return power(a, n / 2) * power(a, n / 2)
```
(2)该递归算法的递推关系式可以表述为:
如果n是奇数,\( P(n) = a \times P(n-1) \),其中P(n)表示a的n次方。
如果n是偶数,\( P(n) = P(\frac{n}{2}) \times P(\frac{n}{2}) \)。
(3)对于替换法(也称主定理),若递推关系满足 \( P(n) = T(n) + cP(n/k) \),且 \( T(n) \) 是一个关于n的多项式函数,c是一个常数,k是大于1的正整数,那么\( P(n) \) 的渐近表达式通常取决于 \( T(n) \)。对于上述情况,\( T(n) = a^n \),所以 \( P(n) = O(a^n) \)。
对于迭代法,我们可以将其转化为循环结构来避免递归带来的栈空间消耗。首先初始化一个变量res为1,然后使用while循环,每次将res乘以a并更新n,直到n减到0为止。此时的迭代版本不会有渐进表达式的明显改变,依然是 \( O(n) \),因为需要n次乘法操作。
阅读全文