分而治之单元测试1答案以及讲解

1 在归并排序算法中,若每次分解将长度为n的数组分为两段,长度分别为n-1和1,此时归并算法的时间复杂度为()

A.O(n^2)
B.O(n)
C.O(nlogn)
D.O(1)

选A
解析:数组中一共n个数,每次分出一个,一共分了n次,所以一共运行了n*n次,所以复杂度为O(n^2)。

2.在归并排序算法中,若每次分解将长度为 n 的数组分为四段长度为 n/4 的子数组进行递归,此时归并排序算法的时间复杂度为( )

A.O(n^2)
B.O(n^4)
C.O(nlogn)
D.O(n)

选C
解析:数组中一共n个数,每次分成4组,那么一共分了log4 n次,所以一共运行了nlog4 n次,所以复杂度为O(nlogn)。

3.归并排序的最好情况时间复杂度为( )

A.O(nlogn)
B.O(1)
C.O(n^2)
D.O(n)

选A
解析:无

4.T(n)=4T(n/2)+n的解为T(n)=( )

A.O(n)
B.O(n^2)
C.O(nlogn)
D.O(n^3)

选B
解析:关于T(n)=aT(n/b)+f(n)之类的算法解法,当a>=1,b>1,且f(n)是n的多项式时,可以这样解,设x=logb a,那么T(n)=O(n^x)
回到原题:a=4,b=2,即x=2,所以复杂度为O(n^2)

5.T(n)=T(9n/10)+n的解为T(n)=( )

A.O(nlogn)
B.O(n^2)
C.O(n)
D.O(n^3)

选C
解析:相对于第四题,它不能满足与第四题的条件,所以不能用第四题的方法,但我们可以用第四题的思路来分析这道题,第四题的a为4,b为2,所以复杂度为O(n^2),而这道题a=1,b=0.9,很明显不成正比,所以我认为T(9n/10)的复杂度是小于O(n)的,所以我认为整体的复杂度为后半部分的n,所以复杂度为O(n).
本题本人的观点有点不明确,有大佬发现错误的麻烦评论区留言。

6.T(n)=4T(n/4)+nlogn的解为T(n)=( )

A.O(nlogn)
B.O(n^2)
C.O(n)
D.O(n(logn)^2)

选D
解析:相对于第4题来说,不满足f(n)是n的多项式这个条件,所以这道题用第四题的解法来说行不通
举个例子,求解T(n)=2T(n/2)+nlgn
我们可以采用等差数列的错位相减法,先错位
T(n)=2T(n/2)+nlgn
T(n/b)= 2T(n/22)+(n/2)lg(n/2)
T((n/b2)= 2T(n/2^ 3)+ (n/2^ 2)lg(n/2^2)
……
T(n)= nlgn+(nlgn-lg2)+ (nlgn-2lg2)+ (nlgn-22lg2)+···+(nlgn-2hlg2)
相减得
T(n)=n(lgn)2 –(n-1)lg2
T(n)= O( n(lgn)^2)
最后把上面例题中的2换成4,结果是一样的。

7.T(n)=T(n-1)+n的解为T(n)=( )

A.O(nlogn)
B.O(n^2)
C.O(n)
D.O(1)

选B
T(n)
=T(n-1)+n
=T(n-2)+(n-1)+n
=T(n-3)+(n-2)+(n-1)+n

=T(0)+1+2+…+(n-2)+(n-1)+n
=1+1+2+…+(n-2)+(n-1)+n
=1+(n+1)*n/2
所以复杂度为O(n^2)

8.T(n)=3T(n/2)+nlogn的解为T(n)=( )

A.O(n^2)
B.O(nlogn)
C.O(n^log3)
D.O(n(logn)^2)
选C
解法与第6题一样

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