N çok seçimli k karmaşıklığını basitleştirin


11

Yinelenen n'den k öğelerini seçmeye eşdeğer zaman karmaşıklığına sahip yinelemeli bir algoritmaya sahibim ve daha basit bir big-O ifadesi elde edip edemeyeceğimi merak ediyordum. Benim durumumda, kn büyük olabilir ve bağımsız olarak büyürler.

Özellikle, bazı açık üstel ifade beklenir. Şimdiye kadar bulabildiğim en iyi şey Stirling'in O(n!)≈O((n/2)n) yaklaşımına dayanıyor , bu yüzden bunu kullanabilirim, ama daha güzel bir şey alabilir miyim diye merak ettim.

O((n+k−1k))=O(?)


Bu tam olarak çok yararlı değil ama çok ilginç Ramanujan'ın faktöriyel yaklaşımı
— Pratik Deoghare

Teşekkürler, görünüyor havalı bir yaklaşım gibi, ama aslında bunu basitleştirmeye yardımcı görünmüyor. n!∼π(ne)n8n3+4n2+n+1306
— yoniLavi

Yanıtlar:


6

Edit: Bu cevap . Sınırlayıcı olmadan yönünden ifadesi sınırlandırılmamış.k<nkn

Eğer daha sonra ifadesi olur . Uyarı olduğu için Stirling formülü ile bir burada ikili entropidir. Özellikle . Bu nedenlek=n−1O((2(n−1)n−1))0<α<1

(mαm)=Θ(m−1/22H(α)m),
H(q)=−qlog⁡q−(1−q)log⁡(1−q)H(1/2)=1k=n−1
O((2(n−1)n−1))=Θ((2n−2)−1/222n−2)=Θ(4nn).

Üst sınır en kötü durum olduğundan (bunu göstermek için bir egzersiz olarak bırakıyorum), ifadeniz .k=n−1O(4nn)


Teşekkürler, tam olarak aradığım şey! ve bu beni bilgi teorisi okumaya motive eden başka bir şey.
— yoniLavi

@ Falcor84: Son geçişte daha küçük bir yazım hatası yaşadım. Karekök kısmı paydaya gitmek zorundadır. Dolayısıyla sınır Paresh tarafından sunulandan biraz daha iyidir. (Aslında, sınır asimptotik olarak sıkı.)
— A.Schulz

Ben de o küçük eksi işareti fark etmeliydim, tekrar teşekkürler.
— yoniLavi

en kötü durum olduğu "egzersiz olarak bırakıldı" ifadeniz yanlıştır. Eğer , ifade . Bu her zaman değerinden daha az değildir . k=n−1n=3(k+2k)=(k+22)=(k+1)(k+2)2(42)=6
— Peter Shor

1
Yana , sorun olarak simetriktir ve benim durumumda ilişkisi olmadan büyüyebilir ( ). Bu nedenle, sanırım, cevabın son kısmındaki n'yi ile değiştirmek daha doğru olacaktır(n+k−1k)=(n+k−1n−1)nkx:=max(n,k)
— yoniLavi

2

Wolfram, Sondow (2005) [1] ve Sondow ve Zudilin (2006) [2] eşitsizliği kaydettiğini : için pozitif tam sayıdır ve gerçek sayısı.

14rm[(r+1)r+1rr]m<((r+1)mm)<[(r+1)r+1rr]m
mr≥1

Daha sonra ile ve .

(n+k−1k)<(n+kk)=((r+1)mm)
r=nkm=k

Sonra

(n+k−1k)<[(r+1)r+1rr]m=(n+kk)n+k

Şimdi, binom ifadesi Pascal üçgeninin ortasında en yüksek değere sahiptir. Yani, bizim durumumuzda, veya .n+k=2kk=n

Yukarıdaki eşitsizlikte, şunu elde ederiz: .

(n+k−1k)<22n=4n

Bu nedenle, daha sıkı bir sınır .

(n+k−1k)=O(4n)

Maksimum değer için alt sınırın

(n+k−1k)=Ω(4nn)

Kaynaklar:
[1] Sondow, J. "Problem 11132." Amer. Matematik. Aylık 112, 180, 2005.
[2] Sondow, J. ve Zudilin, W. "Euler sabiti, q-logaritmaları ve Ramanujan ve Gosper'in formülleri" Ramanujan J. 12, 225-244, 2006.

Sitemizi kullandığınızda şunları okuyup anladığınızı kabul etmiş olursunuz: Çerez Politikası ve Gizlilik Politikası.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.