a.为一个分治算法编写伪代码,该算法求一个n元素数组中最大元素的位置 1.如果数组中的若干个元素都具有最大值,该算法的输出是怎样的呢 2.建立该算法的键值比较次数的递推关系式并求解 3.请将该算法御姐同样问题的蛮力算法做一个比较
时间: 2024-02-28 21:57:02 浏览: 252
分治法求一个数组中最大元素的位置
下面是一个基于分治思想的求解n元素数组中最大元素的位置的算法的伪代码:
```
def find_max_index(array, start, end):
if start == end:
return start
else:
mid = (start + end) // 2
left_max_index = find_max_index(array, start, mid)
right_max_index = find_max_index(array, mid+1, end)
if array[left_max_index] >= array[right_max_index]:
return left_max_index
else:
return right_max_index
```
该算法的基本思想是将数组分成两个部分,分别递归求解每个子数组的最大元素,然后将两个子数组的最大元素进行比较,返回较大者的下标作为整个数组的最大元素的下标。
对于问题1,如果数组中的若干个元素都具有最大值,该算法的输出是不确定的,因为在比较过程中可能会选择其中一个最大值,而不是所有最大值。
对于问题2,建立该算法的键值比较次数的递推关系式如下:
- 当n=1时,比较次数为0。
- 当n>1时,假设左右子数组的长度分别为n1和n2,则总比较次数为T(n) = T(n1) + T(n2) + 1。因为每次比较都可以将问题规模减半,所以n1和n2的最大值为n/2,因此有n1 + n2 = n,代入上式得到T(n) = T(n/2) + T(n/2) + 1 = 2T(n/2) + 1。
根据主定理,可以得到该算法的时间复杂度为O(nlogn)。
对于问题3,该分治算法的比较次数较蛮力算法要少,因为每次将问题规模减半,因此总比较次数为O(nlogn),而蛮力算法的总比较次数为O(n)。但是,该分治算法需要递归调用函数,因此需要额外的空间来存储每个递归调用的返回值,空间复杂度为O(logn),而蛮力算法的空间复杂度为O(1)。
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