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数据结构与算法——五个常规算法之一 · 分治法

一个装有 16 枚硬币的袋子,16 枚硬币中有一个是伪造的,伪造的硬币和普通硬币从表面上看不出有任何差别,但是那 个伪造的硬币比真的硬币要轻。现有给你一台天平,请你在尽可能最短的时间内找出那枚伪造的硬币。

 

常规思维:

每次从待比较的硬币中取两枚进行计较,如果天平平衡(相等)就继续取剩下的硬币进行比较

继续以上过程,直到找到硬币。

 

 

高级思维:

我们先将 16 枚硬币分为左右两个部分,各为 8 个硬币,分别称重,必然会有一半轻一半重,而我们要的就是轻的那组,重 的舍去。接下来我们继续对轻的进行五五分,直至每组剩下一枚或者两枚硬币,这时我们的问题自然就解决了,下面用一 张图进行更好的理解。

 

 

 

分治法——见名思义,即分而治之,从而得到我们想要的最终结果。分治法的思想是将一个规模为 N 的问题分解为 k 个较 小的子问题,这些子问题遵循的处理方式就是互相独立且与原问题相同。

两部分组成

分(divide):递归解决较小的问题

治(conquer):然后从子问题的解构建原问题的解

 

三个步骤

1、分解(Divide):将原问题分解为若干个规模较小,相互独立,与原问题形式相同的子问题;

2、解决(Conquer):若子问题规模较小而容易被解决则直接解决,否则递归地解各个子问题;

3、合并(Combine):将各个子问题的解合并为原问题的解。

 

例程: 二分查找算法实现

 1 #include <stdio.h>
 2 #include <stdlib.h>
 3 
 4 /*递归实现二分查找
 5 参数:
 6 arr - 有序数组地址 arr
 7 minSub - 查找范围的最小下标 minSub
 8 maxSub - 查找范围的最大下标 maxSub
 9 num - 带查找数字
10 返回:找到则返回所在数组下标,找不到则返回-1
11 */
12 
13 int BinarySearch(int* arr,int minSub,int maxSub,int num)
14 {
15     if(minSub>maxSub)
16     {
17         return -1;//找不到 num 时,直接返回
18     }
19     int mid=(minSub+maxSub)/2;
20     if(num<arr[mid])
21     {
22         return BinarySearch(arr,minSub,mid-1, num);
23     }
24     else if(num>arr[mid])
25     {
26         return BinarySearch(arr,mid+1,maxSub, num);
27     }
28     else
29     {
30         return mid;//找到 num 时直接返回
31     }
32 }
33 
34 int main(void)
35 {
36     int arr[]={1, 3, 7, 9, 11};
37     int index = BinarySearch(arr, 0, 4, 8);
38     printf("index: %d\n", index);
39     system("pause");
40     return 0;
41 }

 

 

 

 

 

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posted @ 2020-12-10 16:43  索智源  阅读(265)  评论(0编辑  收藏  举报