分治法

作者: xbinng | 来源:发表于2017-09-23 11:21 被阅读0次

    整数划分

    所谓整数划分,是指把一个正整数n写成如下形式:
    n=m1+m2+...+mi; (其中mi为正整数,并且1 <= mi <= n),则{m1,m2,...,mi}为n的一个划分。
    如果{m1,m2,...,mi}中的最大值不超过m,即max(m1,m2,...,mi)<=m,则称它属于n的一个m划分。这里我们记n的m划分的个数为f(n,m);
    例如但n=4时,他有5个划分,{4},{3,1},{2,2},{2,1,1},{1,1,1,1};
    注意4=1+3 和 4=3+1被认为是同一个划分。

    1.递归算法

    根据m,n的关系可以划分为以下四种情况:

    1. m=1,n=1 IntDivide(n,m)=1;
    2. n<m m的最大约束不起作用 IntDivide(n,m)=IntDivide(n,n);
    3. n==m IntDivide(n,m)=IntDIvide(n,m-1)+1
      当该划分中没有m时,剩余划分有IntDivide(n,m-1)种,否则划分为一个{m}
    4. n>m>1 如果划分中有m,则有IntDivide(n-m,m) 如果划分中没有m,则有IntDevide(n,m-1)
      所以有IntDevide(n-m.m)+Intdevide(n,m-1)

      (a)划分中包含m的情况,即{m, {x1,x2,...xi}}, 其中{x1,x2,... xi} 的和为n-m,因此这情况下
      为IntDivide(n-m,m)
      (b)划分中不包含m的情况,则划分中所有值都比m小,即n的(m-1)划分,个数为IntDivide(n,m-1);

    代码实现

        public static int IntDivide(int n,int m){
            if(n==1||m==1) return 1;
            if(n<m) return IntDivide(n,n);
            if(n==m) return IntDivide(n, n-1)+1;
            if(n>m&&m>=1) return IntDivide(n-m,m)+IntDivide(n,m-1);
            return 0;
        }
    

    采取中间存储,避免重复运算

    public static int IntDivide(int n,int m){
                    if(result[n][m]>0) return result[n][m];
            if(n==1||m==1) return 1;
            if(n<m) {
                result[n][n]=IntDivide(n,n);
                return result[n][n];
            }
            if(n==m){
                result[n][n-1]=IntDivide(n,n-1);
                return result[n][n-1]+1;
            }
            if(n>m&&m>=1) {
                result[n-m][m]=IntDivide(n-m,m);
                result[n][m-1]=IntDivide(n,m-1);
                result[n][m]=result[n-m][m]+result[n][m-1];
                return result[n][m];
            }
            return 0;
        }
    

    最大最小元

    对于一个由N个整数组成的数组,需要比较多少次才能把最大值和最小值的数找出来
    1.5N-2次

    
    void FindMinMax(int A[],int low,int high,int &min,int &max)  
    {  
         int maxL,maxR,minL,minR;  
        if(high-low<=1)  
        {  
            if(A[low]<A[high])  
            {  
                min=A[low];  
                max=A[high];  
                return ;  
            }  
            else  
            {  
                   min=A[high];  
            max=A[low];  
            return ;  
            }  
                  
        }  
    FindMinMax(A,low,low+(high-low)/2,minL,maxL);  
    FindMinMax(A,low+(high-low)/2+1,high,minR,maxR);  
      
      
    if(maxL>maxR)  
    max=maxL;  
    else  
    max=maxR;  
      
      
    if(minL<minR)  
    min=minL;  
    else  
    min=minR;  
    }  
    
    

    推广问题

    对于一个由N个整数组成的数组,需要比较多少次才能把最大值和最小值的数找出来

    int FindSecondMax(int A[],int size)  
    {  
      int i=0;  
      int Max = A[0];  
      int secondMax;  
        
      for(i=1;i<size;i++)  
      {  
       if(Max <= A[i])  
       {  
        secondMax = Max;  
        Max= A[i];  
       }  
       else  
       {  
        if(secondMax <=A[i])  
        {  
         secondMax = A[i];   
        }  
       }  
      }  
      return secondMax;  
    }  
    

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