求解证明题1:求解递推方程并证明结论 求 丁(n)=2T(n/2)+n/logn 的解,
时间: 2023-09-03 13:04:41 浏览: 558
递推序列yn+1=p+yn-1/qyn+yn-1的周期解 (2003年)
### 回答1:
首先,我们可以将这个式子写成递归形式:
求解时间复杂度为 T(n) = 2T(n/2) + n/log(n) 的问题。
接下来,我们可以使用主定理来求解这个递归式的时间复杂度。
主定理的一般形式是:T(n) = aT(n/b) + f(n),其中 a ≥ 1,b > 1,f(n) 是一个非负函数。
根据主定理,我们可以将 T(n) 的时间复杂度分为以下三种情况:
1. 如果 f(n) = O(n^c) 且 a < b^c,则 T(n) = Θ(n^c)。
2. 如果 f(n) = Θ(n^c log^k(n)),则 T(n) = Θ(n^c log^(k+1)(n))。
3. 如果 f(n) = Ω(n^c) 且 a > b^c,则 T(n) = Θ(f(n))。
根据上述情况,我们可以得到:
- a = 2,b = 2,f(n) = n/log(n),因此,c = log2(2) = 1,k = 0。
- f(n) = Θ(n^c log^k(n)),其中 c = 1,k = 0。
- 因此,根据情况 2,T(n) = Θ(n log(n))。
因此,这个式子的时间复杂度为 Θ(n log(n))。
### 回答2:
首先解递推方程:
根据递推方程 丁(n) = 2T(n/2) / (n/logn),我们可以将递推式进行展开:
丁(n) = 2T(n/2) / (n/logn)
= 2 * (2T(n/4) / ((n/2)/(log(n/2))))
= 2² * T(n/4) / ((n/2)/(log(n/2)))²
= 2³ * T(n/8) / ((n/4)/(log(n/4)))³
= ...
= 2^k * T(n/2^k) / ((n/2^k)/(log(n/2^k)))^k
其中,k = logn。
当 n/2^k = 1 时,即 n = 2^k,我们得到 k = logn,意味着到达基本情况。
当 n/2^k = 1,即 n = 2^k,将其代入上述公式,得到:
丁(n) = 2^k * T(1) / (1/(log(1)))^k
= 2^k * T(1) / (1/0)^k (0 的对数是无穷大)
= 2^k * T(1) / 0^k
因为 0 的 k 次方也是无穷大,所以这个递推方程没有明确的解。
综上所述,无法求解递推方程丁(n) = 2T(n/2) / (n/logn) 的解。
### 回答3:
要证明丁(n) = 2T(n/2) n/logn的解,首先需要解递推方程丁(n) = 2T(n/2)。
根据递推方程的定义,丁(n) 的值取决于 2T(n/2)。而T(n/2) 的值又取决于 2T(n/4),以此类推。
假设对于一个特定的K,有丁(2^K) = 2T(2^(K-1))。将这个假设代入递推方程中,我们有:
丁(2^K) = 2T(2^(K-1)) = 2*(2T(2^(K-1)/2)) = 2*(2T(2^(K-2)))
继续代入递推方程中,我们可以得到:
丁(2^K) = 2*(2*(2T(2^(K-2)/2))) = 2*(2*(2T(2^(K-3))))
继续推导下去,我们可以得到:
丁(2^K) = 2*(2*(2*...*(2*T(1)))) = 2^K * T(1)
其中,有K个2相乘。
又因为丁(1) = T(1) = 1/log(1),所以我们可以推断出:
丁(n) = 2^(logn) * T(1) = n * T(1) = n/logn
所以可以得出结论,丁(n) = 2T(n/2) n/logn 的解为 n/logn。
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