分治法是一種算法設計策略,其基本思想是將一個難以直接解決的大問題,分割成一些規模較小的相同問題,以便各個擊破,即「分而治之」。這個過程可以概括為以下三個主要步驟:
分。將問題分解為規模更小的子問題。
治。逐個解決這些規模更小的子問題。
合。將已解決的子問題合併,最終得出原問題的解。
分治法適用於滿足以下條件的問題:
該問題的規模縮小到一定的程度就可以容易地解決。
該問題可以分解為若幹個規模較小的相同問題,即該問題具有最優子結構性質。
利用該問題分解出的子問題的解可以合併為該問題的解。
該問題所分解出的各個子問題是相互獨立的,即子問題之間不包含公共的子問題。
這種方法在計算機科學中得到了廣泛的套用,例如快速排序、歸併排序、傅立葉變換等算法都採用了分治法的策略。分治法不僅限於計算機科學,現實生活中也有很多例子,如組織的比賽分層、工作任務分配等,都體現了分治的基本思想。