第四章 4.3 用代入法求解递归式

时间:2022-01-01 18:58:21

4.3-1 证明:T(n)=T(n-1)+n的解为O( n2 )。

c(n1)2+nn2cn22cn+c+nn2cn2(2c1)n+1n2

当c大于等于1时成立
4.3-2 证明: T(n)=T(n/2)+1Olgn
clgn2+1=clgnclg2+1=clgnc+1lgn
当c大于等于2时成立
4.3-3 我们看到 T(n)=2T(n/2)+n 的解为O(nlgn)。证明Ω(nlgn)也是这个递归式的解。从而得出结论:解为θ(nlgn)
解:(1)
T(n/2)cn/2lg(n/2)T(n)2(cn/2lg(n/2))+n<=cnlg(n/2)+n=cnlgncnlg2+n=cnlgncn+n

如果c>=1,则有 cnlgn-cn+n <=cnlgn。所以T(n)=2T(⌊n/2⌋)+n的解为O(nlgn)。

(2)

T(n/2)cn/2lg(n/2+dn)T(n)2(cn/2lg(n/2))+nc(n)lg(n/2)+n+2dn=cnlgn+(dc)n+n+dn>=cnlgn+dn

若d>c, 所以T(n)=2T(⌊n/2⌋)+n的解为Ω(nlgn)。
综上,T(n)=2T(⌊n/2⌋)+n的解为Θ(nlgn)。

4.3-4 证明:通过做出不同的归纳假设,我们不必调整归纳证明中的边界条件,即可克服递归式(4.19)中边界条件T(1)=1带来的困难。

猜测为 T(n)cnlgn+cd

4.3-5 证明:归并排序的“严格”递归式(4.3)的解为θ(nlgn)
同4.3-3

4.3-6 证明: T(n)=2T(n2+17)+n 的解为O(nlgn)。
解:不会

4.3-7~4.3-9待整理。