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@@ -5,17 +5,17 @@ status: new
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# 12.2 分治搜索策略
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我们已经学过,搜索算法分为两大类:
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我们已经学过,搜索算法分为两大类。
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- **暴力搜索**:它通过遍历数据结构实现,时间复杂度为 $O(n)$ 。
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- **自适应搜索**:它利用特有的数据组织形式或先验信息,可达到 $O(\log n)$ 甚至 $O(1)$ 的时间复杂度。
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实际上,**时间复杂度为 $O(\log n)$ 的搜索算法通常都是基于分治策略实现的**,例如:
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实际上,**时间复杂度为 $O(\log n)$ 的搜索算法通常都是基于分治策略实现的**,例如二分查找和树。
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- 二分查找的每一步都将问题(在数组中搜索目标元素)分解为一个小问题(在数组的一半中搜索目标元素),这个过程一直持续到数组为空或找到目标元素为止。
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- 树是分治关系的代表,在二叉搜索树、AVL 树、堆等数据结构中,各种操作的时间复杂度皆为 $O(\log n)$ 。
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以二分查找为例:
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二分查找的分治策略如下所示。
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- **问题可以被分解**:二分查找递归地将原问题(在数组中进行查找)分解为子问题(在数组的一半中进行查找),这是通过比较中间元素和目标元素来实现的。
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- **子问题是独立的**:在二分查找中,每轮只处理一个子问题,它不受另外子问题的影响。
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@@ -33,11 +33,11 @@ status: new
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从分治角度,我们将搜索区间 $[i, j]$ 对应的子问题记为 $f(i, j)$ 。
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从原问题 $f(0, n-1)$ 为起始点,二分查找的分治步骤为:
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从原问题 $f(0, n-1)$ 为起始点,通过以下步骤进行二分查找。
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1. 计算搜索区间 $[i, j]$ 的中点 $m$ ,根据它排除一半搜索区间。
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2. 递归求解规模减小一半的子问题,可能为 $f(i, m-1)$ 或 $f(m+1, j)$ 。
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3. 循环第 `1.` , `2.` 步,直至找到 `target` 或区间为空时返回。
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3. 循环第 `1.` 和 `2.` 步,直至找到 `target` 或区间为空时返回。
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图 12-4 展示了在数组中二分查找元素 $6$ 的分治过程。
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