허수의 특징적 다항식을 통한 재귀 해결


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알고리즘 분석에서 종종 재발을 해결해야합니다. 마스터 정리, 치환 및 반복 방법 외에도 특성 다항식을 사용하는 방법이 있습니다.

특성 다항식이라고 결론을 내렸다고 가정 해 봅시다. x22x+2가상 즉, 뿌리를x1=1+ix2=1i. 그런 다음 사용할 수 없습니다

c1x1n+c2x2n

해결책을 얻으려면? 이 경우 어떻게 진행해야합니까?


어서 오십시오! LaTeX by를 사용할 수 있습니다 $...$.
Raphael

1
혼란 스러워요. 나는 당신이 방정식이 아닌 characteristc polynomials를 사용하는 방법을 의미한다고 확신합니다 . 뭐가j? 여러분이 제공하는 방정식의 해는 상상이 아니라 단지 비이성적입니다. "[다항식]을 적용하다"는 무슨 뜻입니까?
Raphael

6
그는 물리학 자의 철자가 틀린 습관을 채택했습니다 i.
JeffE

물론 가능합니다. 첫째, 솔루션은 재발을 만족시킵니다. 둘째, 솔루션 공간의 크기는 2입니다.
Strin

답변:


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예, 해결책은 실제로 T(n)=α(1+i)n+β(1i)n 일부 상수 αβ기본 사례에 의해 결정됩니다. 기본 사례가 실제 사례 인 경우 (유도법으로)T(n) 모든 정수에 대해 취소됩니다. n.

예를 들어, 재발을 고려하십시오 T(n)=2T(n1)2T(n2)기본 사례 T(0)=0T(1)=2. 이 반복의 특징적인 다항식은x22x+2솔루션은 T(n)=α(1+i)n+β(1i)n 일부 상수 αβ. 기본 사례를 연결하면

T(0)=α(1+i)0+β(1i)0=α+β=0T(1)=α(1+i)1+β(1i)1=(α+β)+(αβ)i=2
이것은 암시
α+β=0αβ=2i
이것은 암시 α=iβ=i. 그래서 해결책은
T(n)=i((1i)n(1+i)n).

이 기능은 2n2n "기간"이 4입니다. 특히 T(4n)=0 모든 n, 때문에 (1i)4=(1+i)4=4 (그리고 기본 사례를 선택했기 때문에 T(0) 조심스럽게).


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나는 특징적인 다항식의 가상의 뿌리 (정확하게 기억한다면, 시퀀스의 생성 함수의 지배적 인 특이점)가 어딘가에 부정적인 요소를 암시한다는 것을 기억하는 것 같습니다. 그게 사실입니까? 그렇다면 알고리즘 분석에서이 사례가 발생하지 않아야한다는 것이 안전합니다.
Raphael

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반드시 그런 것은 아닙니다. 특성 함수의 근이2, 1+i, 1i예를 들어, 함수가 진동합니다 α2n 일부 α그러나 (적절한 기본 사례가있는 경우) 항상 긍정적입니다.
JeffE
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