理解分治算法 #
分治算法(divide and conquer)的核心思想其实就是四个字,分而治之,也就是将原问题划分成 n 个规模较小,并且结构与原问题 相似的子问题,递归地解决这些子问题,然后再合并其结果,就得到原问题的解。
分治有点类似递归的定义。区别是分治算法是一种处理问题的思想,递归是一种编程技巧。 分治算法一般都比较适合用递归来实现。分治算法的递归实现中,每一层递归都会涉及这样三个操作:
- 分解:将原问题分解成一系列子问题;
- 解决:递归地求解各个子问题,若子问题足够小,则直接求解;
- 合并:将子问题的结果合并成原问题
分治算法能解决的问题,一般需要满足下面这几个条件:
- 原问题与分解成的小问题具有相同的模式;
- 原问题分解成的子问题可以独立求解,子问题之间没有相关性,这一点是分治算法跟动态规划的明显区别;
- 具有分解终止条件,也就是说,当问题足够小时,可以直接求解;
- 可以将子问题合并成原问题,而这个合并操作的复杂度不能太高,否则就起不到减小算法总体复杂度的效果。