分析递归算法 T(n) = T(n - 1) + T(n - 2) + T(n -3)?

2024-01-10

于是,有人发了这个question https://stackoverflow.com/questions/17239861/how-would-i-get-the-order-of-algorithm-tn-tn-1tn-2-tn-3#comment24985291_17239861早些时候,但基本上没有付出任何努力,它的标签很差,然后被关闭。尽管如此,我认为这可能是一个很好的问题。我发帖是因为根据OP,我的答案(发布在评论中)不同意该解决方案。所以,我试图找出我做错了什么(假设他的答案确实正确):

We have:

T(N) = T(N-1) + T(N-2) + T(N-3)

其中 N > 3。他没有列出基本情况,但由于 N > 3,我假设可能有 3 个基本情况T(3), T(2) and T(1)。计算T(K),我们执行以下操作:

T(K) = T(K-1) + T(K-2) + T(K-3)

那么我们必须计算:

T(K-1) = T((K-1)-1) + T((K-1)-2) + T((K-1)-3)
T(K-2) = T((K-2)-1) + T((K-2)-2) + T((K-2)-3)
T(K-3) = T((K-3)-1) + T((K-3)-2) + T((K-3)-3)

等等... 这是一个树表示:

L0                                                  T(K)
                      /                              |                              \
L1               T(K-1)                            T(K-2)                           T(K-3)
          /         |     \                 /        |          \                 /   |     \
L2   T((K-1)-1) T((K-1)-2) T((K-1)-3)  T((K-2)-1) T((K-2)-2) T((K-2)-3) T((K-3)-1) T((K-3)-2) T((K-3)-3)    
                 ...                                ...                                ...

所以我们有 3 个孩子,然后是 9 个孩子,然后是 27 个孩子,......,直到达到我们的基本情况。因此,算法是O(3^(N-3)), the N-3是否要考虑三个基本情况,即在 T(4) 之后,我们只能有基本情况,不再有分支。

从未提供实际的解决方案,但正如我所说,我被告知这是不正确的。任何帮助,将不胜感激。


这是我学到的一个很酷的方法,所以我想我会与你分享。估计时间复杂度非常简单。 从递归来看,我们猜测时间复杂度是指数级的。

可以说:

T(N)=x^n

给定的递归是

T(N) = T(N-1) + T(N-2) + T(N-3)

替代

 x^n = x^n-1  + x^n-2  + x^n-3
Dividing throughout by x^n-3
 x^3 = x^2    + x^1    + 1
Rearranging
 x^3 - x^2 - x - 1=0

你可以找出它的立方根here http://www.1728.org/cubic.htm.

该三次方程有一个实根(1.8392867552141612)和两个复根(数量级为0.7373527)。

因此,我们算法的运行时间渐进地受到以下限制:T(N)=1.839^n.

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