分而治之,各个击破
将大问题变成分成和原问题类似的小问题再分别解决每个小问题,递归地使用分而治之策略来解决
分治法的三个步骤:
划分问题:把问题的实例划分成子问题
递归求解:递归解决子问题
合并问题:合并子问题的解得到原问题的解
划分问题不一定要划分成相同的问题,可以是与原问题相似的子问题
分治法与软件设计的模块化方法非常相似。为了解决一个大的问题,可以:
1) 把它分成两个或多个更小的问题;
2) 分别解决每个小问题;
3) 把各小问题的解答组合起来,即可得到原问题的解答。小问题通常与原问题相似,可以递归地使用分而治之策略来解决。
分治法所能解决的问题一般具有以下几个特征(适用条件)
1.该问题的规模缩小到一定的程度就可以容易地解决; (递归出口)
2.该问题可以分解为若干个规模较小的相同问题;即该问题具有最优子结构性质;
3.利用该问题分解出的子问题的解可以合并为该问题的解;
4.该问题所分解出的各个子问题是相互独立的,即子问题之间不包含公共的子问题。 避免重复计算。(DP就是分治+避免冗余计算)
1.该问题的规模缩小到一定的程度就可以容易地解决; (递归出口)
2.该问题可以分解为若干个规模较小的相同问题;即该问题具有最优子结构性质;
3.利用该问题分解出的子问题的解可以合并为该问题的解;
4.该问题所分解出的各个子问题是相互独立的,即子问题之间不包含公共的子问题。 避免重复计算。(DP就是分治+避免冗余计算)
模板:
if 问题规模小到可以直接解决
直接解决该问题
else
将问题分解成k个规模较小的子问题
for(i=1;i<=k;i++)
直接解决该问题
else
将问题分解成k个规模较小的子问题
for(i=1;i<=k;i++)
递归调用该分治算法,分别解决每一个子问题将各子问题的解合并为原问题的解
分治法可以用于一个区间对半分,也可以一个矩阵分块,一个图形分块这么来分。一般划分的规则是保证分成大小规模相同的。(详见习题三四)