动态规划算法与分治算法思想
2013-01-02 11:55
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动态规划算法与分治法类似,其基本思想也是将待求解问题分解成若干子问题,先求解子问题,然后从这些子问题的解得到原问题的解。与分治法不同的是,适合于用动态规划法求解的问题,经分解得到的子问题往往不是相互独立的。若用分治法来解这类问题,则分解得到的子问题数目太多,以至于最后解决原问题需要耗费指数时间。然而,不同子问题的数目常常有多项式量级。在用分治法求解时,有些子问题被重复计算了许多次。如果我们能够保存已经解决的子问题的答案,而在需要时再找出已求解的答案,这样就可以避免大量重复计算,从而得到多项式的时间算法。为了达到这个目的,我们可以用一个表来记录所有已解决的子问题的答案。不管该子问题以后是否被用到,只要它被计算过,就将其结果填入表中。这就是动态规划法的基本思想。具体的动态规划算法多种多样,但它们具有相同的填表格式。
动态规划算法通常用于求解具有某种最优性质的问题。在这类问题中,可能会有许多可行的解。每一个解都对应于一个值,我们希望找到具有(最大值或最小值)的那个解。设计一个动态规划算法,通常可按以下几个步骤进行:
找出最优解的性质,并刻画其结构特征。
递归地定义最优值。
以自底向上的方式计算出最优值。
根据计算最优值时得到的信息,构造一个最优解。
步骤(1)~(3)是动态规划算法的基本步骤。在只需要求出最优值的情形,步骤(4)可以省去。若需要求出问题的一个最优解,则必须执行步骤(4)。此时,在步骤(3)中计算最优值时,通常需记录更多的信息,以便在步骤(4)中,根据所记录的信息,快速构造一个最优解。
动态规划算法通常用于求解具有某种最优性质的问题。在这类问题中,可能会有许多可行的解。每一个解都对应于一个值,我们希望找到具有(最大值或最小值)的那个解。设计一个动态规划算法,通常可按以下几个步骤进行:
找出最优解的性质,并刻画其结构特征。
递归地定义最优值。
以自底向上的方式计算出最优值。
根据计算最优值时得到的信息,构造一个最优解。
步骤(1)~(3)是动态规划算法的基本步骤。在只需要求出最优值的情形,步骤(4)可以省去。若需要求出问题的一个最优解,则必须执行步骤(4)。此时,在步骤(3)中计算最优值时,通常需记录更多的信息,以便在步骤(4)中,根据所记录的信息,快速构造一个最优解。
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