2つの再帰呼び出しを含む再帰方程式を解く


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次の再帰方程式のバウンドを見つけようとしています。Θ

T(n)=2T(n/2)+T(n/3)+2n2+5n+42

マスター定理は、副問題と分割の量が異なるため不適切であると考えています。また、またはがないため、再帰ツリーは機能しません。T 0 T(1)T(0)


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その形式の再発がある場合、すべてのに対してと言うベースケースがなければなりません。そうでない場合、繰り返しが何を解決するのか言うことはありません:多分、すべてのに対してで、は元の問題のサイズです!(元の要素のすべてのサブセットに対して再帰するものの定数を比較することで終わる再帰を想像してください)つまり、ベースケースがない場合、再帰を解決するのに十分な情報がないことを意味します。N < 100 T N = 2 m個のn < 100 m個T(n)42n<100T(n)=2mn<100m
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回答:


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はい、再帰ツリーはまだ機能します!これは、ベースケースがで発生したか否か全く問題ではない又は又はであっても、または。また、基本ケースの実際の値が何であるかは関係ありません。その値が何であれ、それは定数です。T(0)T(1)T(2)T(10100)

大きなシータグラスを通して見ると、再発はです。T(n)=2T(n/2)+T(n/3)+n2

  • 再帰木のルートの値はn2です。

  • ルートには、値n / 2 2、およびn / 3 2を持つ3つの子があります。したがって、すべての子の合計値である11 / 18 N 2(n/2)2(n/2)2(n/3)2(11/18)n2

  • 健全性チェック:ルートには9人の孫がいます。4人は値人は値n / 6 2、そして1人は値n / 9 2です。これらの値の合計である11 / 18 2 N 2(n/4)2(n/6)2(n/9)2(11/18)2n2

  • 簡単誘導証拠は、任意の整数のためにあることを意味3つのℓのレベルのノードℓは合計値有する11 / 18 N 203(11/18)n2

  • レベルの合計は、これだけ最大用語下降等比級数を形成事項。=0

  • と結論付けます。T(n)=Θ(n2)


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より一般的なAkra-Bazziメソッドを使用できます。

あなたのケースでは、我々は見つける必要があるでしょう、このようなp

12p1+13p=1

(与えるp1.364

そして、私たちは持っています

T(x)=Θ(xp+xp1xt1pdt)=Θ(x2)

本当にを解く必要はないことに注意してください。知っておく必要があるのは、1 < p < 2です。p1<p<2

より簡単な方法は、g x が有界であることを証明することです。T(x)=x2g(x)g(x)


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ましょう再発の右側の省略形です。下側及び上側に向かう我々見つけるF用いて、T N / 3 T N / 2 f(n)=2T(n/2)+T(n/3)+2n2+5n+42fT(n/3)T(n/2)

3T(n/3)+2n2+5n+42f(n)3T(n/2)+2n2+5n+42

下位の回答を使用する場合。上部の再発の右側としてバインド、我々が得るマスターの定理により、両方のケースで。したがって、T Nはによって上方から制限されるO N 2とによって下方からΩ N 2または、等価的に、T N Θ N 2T(n)Θ(n2)T(n)O(n2)Ω(n2)T(n)Θ(n2)


  1. 完全な証明を得るには、が増加関数であることを証明する必要があります。T


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、再帰ツリーで解決できる同様の繰り返しでは、このトリックは機能しません。(ただし、再帰ツリーでさえもT n = 2 T n / 2 + 4 T n / 3 + n 2では機能しません。これはAkra-Bazziで解決できます。)T(n)=2T(n/2)+3T(n/3)+n2T(n)=2T(n/2)+4T(n/3)+n2
JeffE
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