目录
1. 分治算法简单介绍
1.1介绍
分治法是一种很重要的算法。字面上的解释是“分而治之”,就是把一个复杂的问题分成两个或更多的相同或相似的子问题,再把子问题分成更小的问题......知道最后的子问题可以简单的直接求解,原问题的解即子问题的解的合并。这个技巧是很多高效算法的基础,如排序算法(快速排序、归并排序)等等。
1.2 分治算法可以求解的一些经典问题:
- 二分搜索
- 大整数乘法
- 棋盘覆盖
- 归并排序
- 快速排序
- 线性时间选择
- 最接近点对问题
- 循环赛日程表
- 汉诺塔
2. 分治算法的基本步骤
- 分解: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
- 解决:若子问题规模较小而容易被解决则直接解,否则递归的解各个子问题
- 合并:将各个子问题的解合并为原问题的解
3. 分治算法最佳实践—汉诺塔
汉诺塔的传说
汉诺塔:汉诺塔(又称河内塔)问题是源于印度-一个古老传说的益智玩具。大梵天创造世界的时候做了三根金刚石柱子,在-根柱子上从下往上按照大小顺序摞着64片黄金圆盘。大梵天命令婆罗门把圆盘从下面汉诺塔:汉诺塔(又称河内塔)问题是源于印度一个古老传说的益智玩具。大梵天创造世界的时候做了三根金刚石柱子,在-根柱子上从下往上按照大小顺序摞着64片黄金圆盘。大梵天命令婆罗门把圆盘从下面开始按大小顺序重新摆放在另一根柱子上。并且规定,在小圆盘上不能放大圆盘,在三根柱子之间一次只能移动一个圆盘。
假如每秒钟一次,共需多长时间呢?移完这些金片需要5845.54亿年以上,太阳系的预期寿命据说也就是数百亿年。真的过了5845.54亿年,地球上的一切生命,连同梵塔、庙宇等,都早已经灰飞烟灭。
思路分析
- 如果有一个盘,A->C
- 如果盘>=2,我们可利用分治思维,看作两个盘,最下边的一个盘和上边所有的盘
- 当有两个盘时,我们的移动为:
先把最上边的盘,A->B;
把最下边的盘,A->C;
将B所有的盘,B->C
4. 代码演示
代码其实很简单,主要是理解分而治之的思维
http://www.hannuota.cn/,去吧皮卡丘,玩一玩就懂了~~
/**
* @author 浪子傑
* @version 1.0
* @date 2020/6/5
*/
public class HanotaDemo {
public static void main(String[] args) {
hanota(3, 'A', 'B', 'C');
}
/**
* 汉诺塔移动,分治算法
*
* @param num 盘子的数量
* @param a A柱
* @param b B柱
* @param c C柱
*/
public static void hanota(int num, char a, char b, char c) {
// 如果只有一个盘子,直接从a移动到c
if (num == 1) {
System.out.println("第1个盘从 " + a + "->" + c);
} else {
// 如果盘子梳理大于1,则先把盘子从a移动到b
hanota(num - 1, a, c, b);
// 然后将盘子从a移动到c
System.out.println("第" + num + "个盘从 " + a + "->" + c);
// 最后将盘子从b移动到c
hanota(num - 1, b, a, c);
}
}
}