遞歸算法學(xué)習(xí)系列一(分而治之策略)
- 分而治之的概念
分而治之是一種使用遞歸解決問題的算法,主要的技巧是將一個大的復(fù)雜的問題劃分為多個子問題,而這些子問題可以作為終止條件,或者在一個遞歸步驟中得到解決,所有子問題的解決結(jié)合起來就構(gòu)成了對原問題的解決
2. 分而治之的優(yōu)點和缺點
分而治之算法通常包括一個或者多個遞歸方法的調(diào)用,當(dāng)這些調(diào)用將數(shù)據(jù)分隔成為獨立的集合從而處理較小集合的時候,分而治之的策略將會有很高的效率,而在數(shù)據(jù)進(jìn)行分解的時候,分而治之的策略可能會產(chǎn)生大量的重復(fù)計算,從而導(dǎo)致性能的降低。
3. 畫標(biāo)尺程序的分析講解
畫標(biāo)尺是分而治之的策略的一個簡單應(yīng)用,標(biāo)尺是由長度為1英寸的單元構(gòu)成的序列,每個單元的末端有最長的記號,每個寸單元的1/2英寸處的記號要比末端的短,在1/4處的記號比1/2的要短,1/8處比1/4處短,編寫一個程序,在一條線上,用規(guī)則間隔來繪制標(biāo)記,在特定位置有特定大小的記號。
分析:在一個直線上,我們可以首先將這條直線一分為二,然后對分出來的二個再進(jìn)行拆分。直到滿足一定的精度要求,比如以最小刻度為1/8英寸為例,drawRuler作為畫標(biāo)尺的第歸函數(shù),在drawRuler函數(shù)中用一段線段的兩端(起點(startPos),終點(endPos)),和變量h作為參數(shù),標(biāo)記的基礎(chǔ)高度為baseHeight,
而標(biāo)記的高度應(yīng)該為h*baseHeight,則標(biāo)尺的畫法可以分析如下:
計算間隔(0.0,1.0)的中點:midPos = (startPost+endPos)/2;在中點1/2處畫一個標(biāo)記,高度為3*baseHeight
將中點分隔開的為兩條直線,再使用第歸函數(shù)drawRule,對應(yīng)的起點,終點為(0.0,0.5)和(0.5,1.0),參數(shù)h-1,這樣可以使高度相比短些
第歸步驟2(h=2)
midPos = (0.0+0.5)/2 (1/4處),高度為 2*baseHeight
midPos = (0.5+1.0)/2 (3/4處)高度為 2*baseHeight
第歸步驟(h=1)
分別在1/8處和7/8處標(biāo)記,計算方法
midPos = (0.0+0.25)/2 (1/8) 高度為baseHeight
midPos = (0.75+1)/2 (7/8) 高度為baseHeight
用圖示可以表示如下
我們可以將連續(xù)第歸產(chǎn)生的記號看作二叉樹的節(jié)點。樹根h為初值。就是1/2處的記號,每個父記號都產(chǎn)生了兩個子記號。如下圖所示
4. 可執(zhí)行程序文件
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.ComponentModel;
using System.Data;
using System.Drawing;
using System.Text;
using System.Windows.Forms;
namespace DrawRuler
{
public partial class Form1 : Form
{
public Form1()
{
InitializeComponent();
}
private void Form1_Load(object sender, EventArgs e)
{
}
void drawRuler(float startPos, float endPos, int h)
{
float baseHeight =4;
if (h > 0)
{
float midPos = (startPos + endPos) / 2;
float height = h * baseHeight;
drawMark(midPos, height);
drawRuler(startPos, midPos, h - 1);
drawRuler(midPos, endPos, h - 1);
}
}
void drawMark(float pos, float height)
{
using (Graphics g = this.CreateGraphics())
{
float xOffset = 100 + pos;
float yOffset = 100-height;
SolidBrush brusuh = new SolidBrush(Color.Black);
Pen p = new Pen(brusuh, 1);
g.DrawLine(p, xOffset, yOffset, xOffset, 100);
}
}
private void Form1_Paint(object sender, PaintEventArgs e)
{
#region 首先畫一條直線
using (Graphics g = e.Graphics)
{
float xOffset = 100;
float yOffset = 100;
int len = 300;
SolidBrush brusuh = new SolidBrush(Color.Black);
Pen p = new Pen(brusuh, 2);
g.DrawLine(p, xOffset, yOffset, xOffset + len, yOffset);
}
#endregion
drawRuler(0, 300, 3);
}
}
}
/Files/jillzhang/DrawRuler.rar
5. 學(xué)習(xí)總結(jié)
此系列是第歸算法的學(xué)習(xí)系列,全部內(nèi)容來源于課本,不是原創(chuàng)。只是程序為個人實現(xiàn)。大家想更詳細(xì)了解內(nèi)容,可以參考數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)C++描述
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人老了,腦袋不好用了,偶爾用算法來練練腦子,可以防止早衰。呵呵
jillzhang jillzhang@126.com
出處:http://jillzhang.cnblogs.com/
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