这个问题刚刚过去了:
函数G(m)定义如下:
a)如果m <= 100则G(m)= G(G(m + 11))
b)如果m>然后G(m)= m-10
根据上述问题,我如何设计一个计算G(m)的恒定时间算法?
答案 0 :(得分:0)
(b)部分显然可以在恒定时间内计算,假设m
适合整数变量。
问题要求证明的棘手部分是(a)部分是不变的。然后是O(1)
时间。这可以使用数学归纳法或其他方式来完成。
以下是归纳证明。
首先,根据定义,G(101)
等于101-10 = 91。
对于90 <= n <= 100
,它保留G(n) = G(G(n + 11))
,其中n + 11 > 100
。因此G(n)
等于G(n + 11 - 10) = G(n+1)
,即91。
由此,十个等式G(91 - 1) = 91
,G(91 - (1 - 1)) = 91
,...,G(91 - (1 - 10)) = 91
都是真的。这是一般归纳的基础。
归纳步骤:假设{1}},G(91 - i) = 91
,...,G(91 - (i - 1)) = 91
对于从1到某个边界的所有数字G(91 - (i - 10)) = 91
都是正确的。
然后i
。从基础步骤开始,我们知道G(91 - (i + 1)) = G(G(91 - i - 1 + 11)) = G(G(91 - (i - 10)))
。在上面的等式中插入这个,我们得到G(91 - (i - 10)) = 91
,这也是已知的91.由此可以得出G(91)
的假设也是如此。
因此,对于所有i+1
,G(91 - n)
等于91。归纳证明了。
用于在Python中计算n >= 1
的常量时间算法示例:
G