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主方法公式

主方法(也稱為Master公式)是一種用於分析分治策略算法時間複雜度的工具。它的基本形式是一個遞歸式,通常表示為:

T[n] = aT[n/b] + f(n)

其中:

`n` 表示問題的規模。

`a` 表示遞歸調用的次數,即生成的子問題數。

`b` 表示每次遞歸問題規模減少的比例。

`f(n)` 表示分解和合併子問題解所需的時間。

主方法的核心在於將`f(n)`與`n^log_b(a)`進行比較,以確定遞歸式的時間複雜度。具體解法如下:

當`f(n) = O(n^log_b(a))`時,時間複雜度為`O(n^log_b(a))`。

當`f(n) = \Theta((n^log_b(a))log(n))`時,時間複雜度為`O((n^log_b(a))log(n))`。

當`f(n) = \Omega(n^log_b(a))`且對於某個常數`c < 1`和足够大的`n`,有`af(n/b) \leq cf(n)`时,时间复杂度为`O(f(n))`。

這種分析方法基於遞歸式的性質,通過比較分解和合併操作的時間與遞歸調用的時間來確定總的時間複雜度。這種方法在算法分析和設計中有廣泛的套用,特別是在處理分治算法時。