単元一覧 › 大学数学 アルゴリズムと計算量

アルゴリズムと計算量の問題

難易度 1教科書の例題レベル大学数学 アルゴリズムと計算量

以上の整数 に対して とする。ある分割統治アルゴリズムの計算時間 が、次の漸化式で与えられている。

マスター定理を用いて となる を求めよ。ただし、答えは の中身の式(例: )を、定数倍を除いた最も簡単な形で答えよ。対数は自然対数 を用いて表すこと。

この問題で使うもの

この問題を解けるようになるまで(30 技能)

ヒント

行き詰まったら、上から順に 1 つずつ開いてください。

ヒント 1

マスター定理を使います。漸化式を の形と見比べて、 を読み取りましょう。

ヒント 2

を計算し、 と比べます。 が より多項式的に小さいか、同じ程度か、大きいかで場合が決まります。

ヒント 3

なので で、 と同じ程度です。これはマスター定理のどの場合にあたり、そのとき はどう表されるでしょうか。

答えと解説

答えを見る
結果を記録する(このブラウザにだけ保存されます):
解説を読む

マスター定理は、()の形の漸化式について、 と の大きさを比べて のオーダーを決める定理である。

手順1: を読み取る。
与えられた漸化式 と見比べると、

である。

手順2: を計算する。
より なので、

である。

手順3: と を比べて場合を判定する。
であり、 と は同じ程度の大きさである。これはマスター定理の第2の場合にあたる。

手順4:結論。
第2の場合では であるから、

となる。よって である(対数の底の違いは定数倍の違いにすぎないので、自然対数で表してよい)。

(確認) とおくと , 。両辺を で割り とおくと , より 。したがって

となり、確かに である。

別解

漸化式 において である。 となり、 なのでマスター定理のケース2()にあたり、 となる。

検算として、 で展開する。 となる。、 なので である。底の違いは定数倍なので無視できる。

この問題の確認

AI が作成した問題です。公開前に次の確認を行いました。確認の方法について

間違いを報告する

この問題の誤り・分かりにくい点・難易度や学年のずれを知らせる
どこについての報告ですか

報告の内容と問題の番号を保存します。名前やメールアドレスは保存しません。

関連する問題