写点什么

27 | 递归树:如何借助树来求解递归算法的时间复杂度

作者:鲁米
  • 2023-12-10
    北京
  • 本文字数:868 字

    阅读完需:约 3 分钟

27 | 递归树:如何借助树来求解递归算法的时间复杂度

1 个细胞的生命周期是 3 小时,1 小时分裂一次。求 n 小时后,容器内有多少细胞?请你用已经学过的递归时间复杂度的分析方法,分析一下这个递归问题的时间复杂度。


package com.controller.bootweb.demo.dsa;
public class CellDivision {
public static int countCells(int hours) { if (hours == 0) { // 初始时刻,容器内有1个细胞 return 1; } else { // 在前一个小时的基础上,每个细胞分裂成两个细胞 return 2 * countCells(hours - 1); } }
public static void main(String[] args) { int n = 5; // 假设 n 小时 int result = countCells(n); System.out.println(n + " 小时后,容器内有 " + result + " 个细胞。"); }}
复制代码


这个递归函数的时间复杂度是指数级别的,因为每个细胞每小时都会分裂,导致指数级的递归调用。递归树的深度是 n,每一层有个节点。因此,时间复杂度为


虽然递归是一种直观的解决方法,但是对于这种指数级别的复杂度,会在 n 较大时导致性能问题。在实际应用中,可能需要考虑使用其他更高效的算法来解决类似的问题。


public class CellDivision {
public static int countCells(int hours) { if (hours == 0) { return 1; }
int[] cellCounts = new int[hours + 1]; cellCounts[0] = 1;
for (int i = 1; i <= hours; i++) { cellCounts[i] = 2 * cellCounts[i - 1]; }
return cellCounts[hours]; }
public static void main(String[] args) { int n = 5; // 假设 n 小时 int result = countCells(n); System.out.println(n + " 小时后,容器内有 " + result + " 个细胞。"); }}
复制代码


这个迭代版本的代码避免了递归的指数级别复杂度,而是通过循环计算每个小时的细胞数量。其时间复杂度是 O(n),更加高效。在实际应用中,通常倾向于使用迭代而不是递归,因为迭代通常具有更好的性能。

用户头像

鲁米

关注

生活黑客35 2019-06-11 加入

起点不重要,迭代很重要,就需要保持充分的开放和积累;而信息越充分,结果越可靠,又要求随时调整、不断逼近真相。

评论

发布
暂无评论
27 | 递归树:如何借助树来求解递归算法的时间复杂度_鲁米_InfoQ写作社区