① 演算法分析 備忘錄方法的遞歸方式是自頂向下的,動態規劃演算法的遞歸方式是自底向上的,想問一下,
備忘錄方法是動態規劃方法的變形。與動態規劃演算法不同的是,備忘錄方法的遞歸方式是自頂向下的,而動態規劃演算法則是自底向上的。
如: 求LCS的問題:
當xi=yj時,求C[i,j]只需知道C[i-1,j-1],而無需用到C[i,0]~C[i,j-1]及C[i-1,j]~C[i-1,n]。
∴ 當只需求出一個LCS時,可能有一些C[p,q]在整個求解過程中都不會用到。
一般地,當某個問題可以用動態規劃法求解,但二維數組中有相當一部分元素在整個計算中都不會被用到。我們就不需要以遞推方式逐個計算二維數組中元素。
而採用備忘錄方法:數組中的元素只是在需要計算時才去計算,計算採用遞歸方式,值計算出來之後將其保存起來以備它用。
如:求LCS的問題:
首先將C[i,0](0≤i≤m)與C[0,j](1≤j≤n)初始化為0。其餘m×n個C[i,j]全部初始化為-1。
計算C[i,j]的遞歸演算法LCS_L2(X,Y, i,j,C)(備忘錄方法):
若x[i]=y[j],則去檢查C[i-1,j-1],若C[i-1,j-1]> -1(已經計算出來),就直接把C[i-1,j-1]+1賦給C[i,j],返回。
若C[i-1,j-1]=-1(尚未計算出來),就遞歸調用LCS_L2(X,Y, i-1,j-1,C) 計算出C[i-1,j-1],然後再把C[i-1,j-1]+1賦給C[i,j] ,返回。
若x[i] ¹ y[j],則要檢查C[i-1,j]和C[i,j-1]。
若兩者均 > -1(已經計算出來),則把max{ C[i-1,j], C[i,j-1]} 賦給C[i,j],返回。
若C[i-1,j], C[i,j-1] 兩者中有一個等於-1(尚未計算出來),或兩者均等於-1,就遞歸調用LCS_L2將其計算出來,然後再把max{ C[i-1,j], C[i,j-1]} 賦給C[i,j]。
∴若有大量的子問題無需求解時,用備忘錄方法較省時。
但當無需計算的子問題只有少部分或全部都要計算時,用遞推方法比備忘錄方法要好(如矩陣連乘,最優二分搜索樹)