分治算法

大规模计算框架MapReduce中的分治思想

如何理解分治算法?

分治算法(divide and conquer)的核心思想其实就是四个字,分而治之 ,也就是将原问题划分成 n 个规模较小,并且结构与原问题相似的子问题,递归地解决这些子问题,然后再合并其结果,就得到原问题的解。

分治算法是一种处理问题的思想,递归是一种编程技巧。

分治算法的递归实现中,每一层递归都做了如下三个操作:

  • 分解:将原问题分解成一系列子问题;
  • 解决:递归地求解各个子问题,若子问题足够小,则直接求解;
  • 合并:将子问题的结果合并成原问题。

分治算法解决问题需要满足的条件:

  • 原问题与分解成的小问题具有相同的模式;
  • 原问题分解成的子问题可以独立求解,子问题之间没有相关性,这一点是分治算法跟动态规划的明显区别,等我们讲到动态规划的时候,会详细对比这两种算法;
  • 具有分解终止条件,也就是说,当问题足够小时,可以直接求解;
  • 可以将子问题合并成原问题,而这个合并操作的复杂度不能太高,否则就起不到减小算法总体复杂度的效果了。

分治算法应用举例分析

如何编程求出一组数据的有序对个数或者逆序对个数

借助归并排序算法,设置一个计数变量,在排序过程中如果发现逆序对就执行技术操作。

MapReduce 的本质处理思想

通过将任务拆分并分发至各个block中进行处理后再合并。


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