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算法第三章实践作业

1.1 递归方程式、定义及边界条件

定义
设 's[i][j]' 表示从三角形顶部(第1行第1列)走到第 'i' 行第 'j' 列时的最大路径和。

递归方程式
对于第 'i' 行第 'j' 列的元素('i > 1'),其最大路径和等于自身值加上上方相邻两个元素(第 'i-1' 行第 'j-1' 列和第 'i-1' 行第 'j' 列)的最大路径和的较大值,即:
s[i][j] = 自身值 + max(s[i-1][j-1], s[i-1][j])

边界条件
当 'i = 1' 时(三角形第1行),只有一个元素,其最大路径和就是自身值,即:
s[1][1] = 第1行第1列的原始值

1.2 填表法分析

表的维度
使用二维表格 's',维度为 'n * n' ('n' 为三角形的行数),其中 's[i][j]' 对应上述定义的最大路径和。

填表范围
行范围:从第1行到第 'n' 行('i = 1' 到 'i = n')
列范围:对于第 'i' 行,列数从1到 'i' ('j = 1' 到 'j = i'),因为第 'i' 行有 'i' 个元素。

填表顺序
采用从上到下、从左到右的顺序填表。
先填第1行(仅 's[1][1]'),
再依次填第2行到第 'n' 行,每行从左到右填写每个元素('j' 从1到 'i')。
(原因:计算 's[i][j]' 时需已知道 's[i-1][j-1]' 和 's[i-1][j]' 的值,上一行元素已先计算)

原问题的最优值
三角形的最大路径和是第 'n' 行所有元素的最大值,即 'max(s[n][1], s[n][2], ..., s[n][n])'。

1.3 时间和空间复杂度分析

时间复杂度
填表过程中,需要遍历三角形的所有元素,共 '1 + 2 + ... + n = n(n+1)/2' 个元素。
每个元素的计算仅需常数时间(加法和取最大值操作)。
因此,时间复杂度为O(n²)。

空间复杂度
使用了一个 'n * n' 的二维数组 's' 存储中间结果。
因此,空间复杂度为O(n²)。

http://www.rkmt.cn/news/53010.html

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