分治、动规、贪心的关系

1、分治策略(Divide and Conquer)

将原问题分解为若干个规模较小但类似于原问题的子问题(Divide),递归的求解这些子问题(Conquer),然后再合并这些子问题的解来建立原问题的解。因为在求解大问题时,需要递归的求小问题,因此一般用递归的方法实现,即自顶向下。

2、动态规划(Dynamic Programming)

动态规划其实和分治策略是类似的,也是将一个原问题分解为若干个规模较小的子问题,递归的求解这些子问题,然后合并子问题的解得到原问题的解。区别在于这些子问题会有重叠,一个子问题在求解后,可能会再次求解,于是我们想到将这些子问题的解存储起来,当下次再次求解这个子问题时,直接拿过来就是。其实就是说,动态规划所解决的问题是分治策略所解决问题的一个子集,只是这个子集更适合用动态规划来解决从而得到更小的运行时间。即用动态规划能解决的问题分治策略肯定能解决,只是运行时间长了。因此,分治策略一般用来解决子问题相互对立的问题,称为标准分治,而动态规划用来解决子问题重叠的问题。

动态规划一般由两种方法来实现,一种为自顶向下的备忘录方式,用递归实现,一种为自底向上的方式,用迭代实现。

3、贪心算法(Greedy Algorithm)

贪心算法在每一步都做出最优的选择,希望这样的选择能导致全局最优解。对,只是寄希望,因此贪心算法并不保证得到最优解,但是它对很多问题确实可以得到最优解,而且运行时间更短。由此可见,贪心算法是带有启发性质的算法。那什么时候可以用贪心算法呢?当该问题具有贪心选择性质的时候,我们就可以用贪心算法来解决该问题。
贪心选择性质:我们可以通过做出局部最优(贪心)来构造全局最优。只要我们能够证明该问题具有贪心选择性质,就可以用贪心算法对其求解。比如对于0-1背包问题,我们用贪心算法可能得不到最优解(当然,也可能会得到最优解),但对于部分背包问题,则可以得到最优解,贪心算法可以作为0-1背包问题的一个近似算法。

总结

  1. 分治策略用于解决原问题与子问题结构相似的问题,对于各子问题相互独立的情况,一般用递归实现;
  2. 动态规划用于解决子问题有重复求解的情况,既可以用递归实现,也可以用迭代实现;
  3. 贪心算法用于解决具有贪心选择性质的一类问题,既可以用递归实现,也可以用迭代实现;
posted @ 2021-02-01 16:22  Dazzling!  阅读(127)  评论(0编辑  收藏  举报