计算之魂 mobi下载(计算之魂合并区间)

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本文节选自《计算之魂》电子版:

//计算之魂几附录”为什么排序算法的复杂度不可能小于O(NIogA)对于这个问题,我们需要换一种思路来思考。假定一个数组有个元囊,我们来看看对它排序最少需要做多少次的比较。显然排序耗时一定会超过这些比较所花的时间。假定有两个序列wuampa…ax和及2…力…,我们需要对它们的大小进行比较。规则是这样确定的:假如wa和户是第一对不同的元素,且ww和六,而它们前面的元素都相同,即wp,o一bb,那么我们就说第一个序列小于第二个序列。对于任意一个序列cua…',av,假如随意排列其中的元素,可以排出很多种序列,则这些排列中,最小的序列是将其中每一个元素从小到大排好序的那个序列。在所有可能的排列组合中,通过元素的比较挑出最小

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的一个,就是排序。接下来,我们来看看比较WM个序列的大小需要做多少次元素之间的比较。假定有两个序列,它们除了在第;个和第/7个位置上的元素彼此互换,其中i<j,其他元素都相同,即这两个序列可以写为abaz,ap…apvaw和aaz…,aaawe如果wa,则第二个序列小于第一个序列。也就是说,将两个元素w和4做一次比较,我们最多能区分出两个不同序列的大小。如果我们进行两次比较,最多能够区分出多少个序列的大小呢?显然最多是四种。类似地,假如我们做天次比较,最多能区分出2种不同序列的大小。反过来,如果我们有M种序列,要区分出它们的大小,需要logM次比较。接下来我们思考一下

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,个元素的数组能排出多少种可能的序列呢?显然是NI种。因此要区分出这么多种序列的大小,挑出最小的一个,至少需要logNl次比较,如图1.9所示。计算logN!需要使用斯特林〈Stirling)公式,即npMI=NnN-N+HO(UnN)。因此我们可以得出logNI=O(ViogN)的结论。注意,我们现在估算出的是排序所需要进行比较的次数的下限。也就是说,任何排序算法的复杂度不会低于O(MogN)。0581第1章/毫厘干里之差-一大O〇概念/需要比较的次数NI节点图1.9区分出MI种不同序列的大小所需要的比较次数,不能少于包含MI个叶节点的二叉树的高度〔从根节点到最远的叶节点的节点数)寺算和人工智能的边界,059

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