根据题目中的式子,我们可以看出 T(n) 的计算公式是一个典型的递归式,因此可以使用递归的思路进行求解。
具体方法是,我们先将递归式写成类似下面的形式:
T(n) = aT(n/b) + f(n)
其中,a 表示递归子问题的个数,b 表示问题的规模缩小的比例,f(n) 表示递归所需的时间复杂度。
将原来的递归式 T(n) = ฮธ(1) + 2T(n/2) + ฮธ(n) + ฮธ(1) 转化为上面的形式,我们可以得到:
a = 2, b = 2, f(n) = ฮธ(n)
然后,我们可以使用主定理(Master Theorem)求解递归式的时间复杂度。主定理的公式如下:
T(n) = aT(n/b) + f(n)
如果存在常数 c 和 k,使得:
f(n) ∈ O(n^c)(第一个条件)
T(n/b) ≤ kT(n/b) + g(n)(第二个条件)
那么有以下三种情况:
-
如果 c > logb(a),那么 T(n) ∈ O(f(n))。
-
如果 c = logb(a),那么 T(n) ∈ O(f(n)logn)。
-
如果 c < logb(a),那么 T(n) ∈ O(nlogb(a))。
将我们得到的 a、b、f(n) 代入主定理的公式中,我们可以得到:
c = 1, logb(a)