利用主定理说明以下时间函数的复杂度: T(n) = 9T(n/3) + n ;T(n) = T(2n/3) + 1 ;T(n) = 3T(n/4) + nlogn
时间: 2023-06-05 09:09:07 浏览: 274
针对您的第一个问题,我可以进行回答。
对于 T(n) = 9T(n/3) + n 这个时间函数,可以利用主定理来求其时间复杂度。主定理的形式是:T(n) = aT(n/b) + f(n),其中 a ≥ 1, b > 1, f(n) 是一个渐进正的函数。
首先将 T(n) = 9T(n/3) + n 这个时间函数写成主定理的形式,可以得到 a = 9,b = 3,f(n) = n。然后根据主定理的第二种情况,如果 f(n) = Θ(n^logb a),那么 T(n) 的时间复杂度是 Θ(n^logb a * log n)。因此,该时间函数的时间复杂度为 Θ(n^2),其中,log_3 9 = 2。
对于 T(n) = T(2n/3) + 1 这个时间函数,可以发现它是一个典型的二分查找的时间复杂度。因为每次查找规模都减小为原来的 2/3,所以该时间函数的时间复杂度为 O(log n)。
对于 T(n) = 3T(n/4) + nlogn 这个时间函数,同样可以利用主定理来求解。将其写成主定理的形式,可以得到 a = 3,b = 4,f(n) = nlogn。然后根据主定理的第三种情况,如果 f(n) = Ω(n^logb a),那么 T(n) 的时间复杂度是 Θ(f(n))。因此,该时间函数的时间复杂度为 Θ(nlog^2 n),其中,log_4 3 < 1。
相关问题
利用主定理说明以下时间函数的复杂度: T(n) = 9T(n/3) + n ;T(n) = T(2n/3) + 1 ;T(n) = 3T(n/4) + nlogn;T(n)=2T(n/2)+n
根据主定理,对于时间函数 T(n) = 9T(n/3) + n,其中 a = 9,b = 3,d = 1,可以得到 T(n) 的复杂度为 O(nlogb a) = O(nlog3 9)。
对于时间函数 T(n) = T(2n/3) + 1,其中 a = 1,b = 3/2,d = 0,可以得到 T(n) 的复杂度为 O(logb n) = O(log3/2 n)。
对于时间函数 T(n) = 3T(n/4) + nlogn,其中 a = 3,b = 4,d = nlogn,可以得到 T(n) 的复杂度为 O(nlogb a) = O(nlog4 3)。
对于时间函数 T(n) = 2T(n/2) + n,其中 a = 2,b = 2,d = n,可以得到 T(n) 的复杂度为 O(nlogb a) = O(nlog2 2) = O(n)。
T(n) = 2T(n/2) + nlogn的asymptotically tight bound
我们可用主定理(Master Theorem)来证明T(n) = 2T(n/2) 的时间复杂度为nlogn的asymptotically tight bound。
根据主定理,对于递归式T(n) = aT(n/b) + f(n)(其中a和b为常数,且f(n)为渐进正的函数):
如果f(n) = O(n^log[b]a-ε) 对某个常数ε > 0,则T(n) = Θ(n^log[b]a)。
如果f(n) = Θ(n^log[b]a * logk n),则T(n) = Θ(n^log[b]a * logk+1 n) 。
如果f(n) = Ω(n^log[b]a+ε) 对某个常数ε > 0,并且如果对某个常数c < 1和足够大的n,有af(n/b) ≤ cf(n),则T(n) = Θ(f(n)) 。
在这里,a = 2,b = 2,f(n) = 0,因此f(n) = Θ(n^0),即 f(n) = Θ(1)。
因为 f(n) = Θ(1) = Θ(n^0),所以我们可以应用主定理的第一种情况来计算时间复杂度,即:
T(n) = Θ(n^log[b]a) = Θ(n^log[2]2) = Θ(nlogn)
证毕。