基本思路

  • 对于一个规模为n的问题,若该问题可以容易地解决(比如说规模n较小)则直接解决,否则将其分解为k个规模较小的子问题。这些子问题互相独立且与原问题形式相同,递归地解这些子问题,然后将各子问题的解合并得到原问题的解,这种算法设计策略叫做分治法。

    适用场景

  1. 该问题的规模缩到一定的程度就可以容易地解决
  2. 该问题可以分解为若干个规模较小的相同问题,即该问题具有最优子结构性质
  3. 利用该问题分解出的子问题的解可以合并为该问题的解
  4. 该问题所分解出的各个子问题是相互独立的,即子问题之间不包含公共的子子问题。

第一特征是绝大多数问题都可以满足的,因为问题的计算复杂性一般是随着问题规模的增加而增加。
第二特征是应用分治法的前提它也是大多数问题可以满足的,此特征反映了递归思想的应用。
第三特征是关键,能否利用分治法完全取决于问题是否具有第三特征,如果具备了第一和第二特征,而不具备第三特征,则可以考虑用贪心法或动态规划法。
第四特征涉及到分治法的效率,如果各子问题是不独立的,则分治法要做许多不必要的工作,重复地解公共的子问题,此时虽然可用分治法,但一般用动态规划法较好。

题目

面试题 08.06. 汉诺塔问题

  • 经典分治
    • n = 1,base case
    • n > 1, 分成三个子问题

347. 前 K 个高频元素

  • 思路:quickselect