求解如下递归方程T(1)=1,n=1;T(1)=4T(n/2)+n,n>1
时间: 2023-09-01 21:06:28 浏览: 765
可以使用主定理(Master Theorem)来求解这个递归方程。
首先,将递归方程表示成通用形式:T(n) = aT(n/b) + f(n)
其中,a = 4, b = 2, f(n) = n。
然后,计算常数项 c = logb(a) = 2。
根据主定理,递归方程的解为:
- 如果 f(n) = O(n^(c-ε)),其中 ε > 0,则 T(n) = Θ(n^c) = Θ(n^2)。
- 如果 f(n) = Θ(n^c log^k n),其中 k ≥ 0,则 T(n) = Θ(n^c log^(k+1) n) = Θ(n^2 log n)。
- 如果 f(n) = Ω(n^(c+ε)),其中 ε > 0,并且 a f(n/b) ≤ cf(n) 对于足够大的 n 成立,则 T(n) = Θ(f(n)) = Θ(n log n)。
因为 f(n) = n = Θ(n^c),所以根据主定理,递归方程的解为 T(n) = Θ(n^c log n) = Θ(n^2 log n)。因此,该递归方程的解为 T(n) = Θ(n^2 log n)。
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求解如下递归方程T(1)=1,n=1;4T(n/2)+n^2
我们可以使用主定理(Master Theorem)来求解这个递归方程。主定理是一个用于求解形如 $T(n) = a T(n/b) + f(n)$ 的递归方程的定理,其中 $a$ 和 $b$ 是正整数,$f(n)$ 是一个非负函数。
这个递归方程中,$a=4$,$b=2$,$f(n)=n^2$。因为 $f(n)=n^2$ 是一个多项式函数,所以我们可以使用主定理的第二种情况:
如果存在一个常数 $\epsilon > 0$,使得 $f(n) = \mathcal{O}(n^{\log_b a - \epsilon})$,那么 $T(n) = \Theta(n^{\log_b a})$。
首先,我们计算出 $\log_b a=\log_2 4=2$。然后,我们需要找到一个常数 $\epsilon > 0$,使得 $f(n) = n^2 = \mathcal{O}(n^{\log_b a - \epsilon}) = \mathcal{O}(n^{2-\epsilon})$。
取 $\epsilon=1$,则 $n^2 = \mathcal{O}(n^{2-\epsilon})$。因此,根据主定理第二种情况,$T(n) = \Theta(n^{\log_b a}) = \Theta(n^2)$。
因此,递归方程 $T(1)=1$,$T(n)=4T(n/2)+n^2$ 的解为 $T(n) = \Theta(n^2)$。
采用递归树求解以下递归方程:T(1)=1 T(n)=4T(n/2)+n
递归方程:T(1)=1 T(n)=4T(n/2) n>1
首先,我们可以画出递归树来帮助我们求解该递归方程。
对于递归方程 T(n) = 4T(n/2),我们可以将其表示成以下递归树:
T(n)
/ \
T(n/2) T(n/2)
/ \ / \
T(n/4) T(n/4) T(n/4) T(n/4)
... ... ... ...
我们可以看到,每一层的节点数为原来的一半,即第 k 层有 2^(k-1) 个节点,因此,我们可以得到该递归树共有 log(n) 层。因此,我们可以得到以下公式:
T(n) = 1 + 4 + 4^2 + ... + 4^(log(n)-1) + 4^log(n)
接下来,我们可以使用等比数列求和公式来简化上式:
T(n) = 1 + 4 + 4^2 + ... + 4^(log(n)-1) + 4^log(n)
= (4^log(n+1) - 1)/(4-1) (等比数列求和公式)
= (2n-1)
因此,最终结果为 T(n) = 2n - 1。
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