第四章 4 3 用代入法求解遞迴式

2021-07-27 03:12:54 字數 1541 閱讀 9815

4.3-1 證明:t(n)=t(n-1)+n的解為o(n2

)。 c(

n−1)

2+n≤

n2cn

2−2c

n+c+

n≤n2

cn2−

(2c−

1)n+

1≤n2

當c大於等於1時成立

4.3-2 證明:t(

n)=t

(⌈n/

2⌉)+

1的解為

o(lg

n) c

lgn2+

1=clg

n−clg

2+1=

clgn−

c+1≤

lgn當c大於等於2時成立

4.3-3 我們看到 t(

n)=2

t(⌊n

/2⌋)

+n的解為o(nlgn)。證明ω(nlgn)也是這個遞迴式的解。從而得出結論:解為θ(nlgn)

解:(1)t(

⌊n/2

⌋)≤c

⌊n/2

⌋lg(

⌊n/2

⌋)t(

n)≤2

(c⌊n

/2⌋l

g(⌊n

/2⌋)

)+n<=cn

lg(n

/2)+

n=cn

lgn−

cnlg

2+n=

cnlg

n−cn

+n如果c>=1,則有 cnlgn-cn+n <=cnlgn。所以t(n)=2t(⌊n/2⌋)+n的解為o(nlgn)。

(2)
假設

t(⌊n

/2⌋)

≥c⌊n

/2⌋l

g(⌊n

/2⌋+

dn)。

則有:t

(n)≥

2(c⌊

n/2⌋

lg(⌊

n/2⌋

))+n

≥c(n

)lg(

n/2)

+n+2

dn=c

nlgn

+(d−

c)n+

n+dn

>=cn

lgn+

dn若d>c, 所以t(n)=2t(⌊n/2⌋)+n的解為ω(nlgn)。

綜上,t(n)=2t(⌊n/2⌋)+n的解為θ(nlgn)。

4.3-4 證明:通過做出不同的歸納假設,我們不必調整歸納證明中的邊界條件,即可克服遞迴式(4.19)中邊界條件t(1)=1帶來的困難。

猜測為t(n

)≤cn

lgn+

cd

4.3-5 證明:歸併排序的「嚴格」遞迴式(4.3)的解為θ(nlgn)

同4.3-3

4.3-6 證明:t(

n)=2

t(⌊n

2⌋+17

)+n 的解為o(nlgn)。

解:不會

4.3-7~4.3-9待整理。

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