Cómo resolver la relación de recurrencia [matemáticas] T (n) = n ^ {1/2} T (n ^ {1/2}) + n ^ {1/2} [/ matemáticas] usando el método de sustitución

Use la siguiente solución bajo su propio riesgo.
Podemos utilizar el método de sustitución para resolver la recurrencia. El método de sustitución para resolver las recurrencias consta de dos pasos:
1. Adivina la forma de la solución.
2. Use la inducción matemática para encontrar las constantes y mostrar que la solución
trabajos.
Sustituimos la solución adivinada por la función cuando aplicamos el inductivo
hipótesis a valores más pequeños; de ahí el nombre “método de sustitución” (de CLRS).
supongo que T (n) <= a * (n) -b, donde a y b son constantes.
T (n ^ 1/2) <= a * (n ^ 1/2) -b
pon este valor en nuestra recursividad.
T (n) <= n ^ 1/2 * (a * n ^ 1/2-b) + n ^ 1/2
T (n) = a * n + (1-b) * n ^ 1/2,
T (n) = a * n + (1-b) * n ^ 1/2 + bb
T (n) = a * n-b + (1-b) * n ^ 1/2 + b
Para b suficientemente grande y algo de n0, la parte de la ecuación anterior que es (1-b) * n ^ 1/2 + b será negativa.
T (n) <= a * (n ^ 1/2) -b
Por lo tanto, T (n) ∈ O (n).
O puede sustituir el valor de T (n ^ 1/2) = n ^ 1 / 4T (n ^ 1/4) + n ^ 1/4 y luego T (n ^ 1/4) y T (n ^ 1 / 8) etc.
Llegar
T (n) = n ^ 1/2 (n ^ 1/4 T (n ^ 1/4) + n ^ 1/4) + n ^ 1/2
T (n) = n ^ 1/2 (n ^ 1/4 (n ^ 1/8 T (n ^ 1/8) + n ^ 1/8) + n ^ 1/4) + n ^ 1/2
.
.
.
T (n) ∈ n ^ (1/2 + 1/4 + 1/8 +… ..)
T (n) ∈ n ^ 1
T (n) ∈ O (n).

La respuesta es [matemáticas] O (n) [/ matemáticas].

Asumo el caso base como T (2) = 2

[matemáticas] T (n) = n ^ {\ frac {1} {2}} T (n ^ {\ frac {1} {2}}) + n ^ {\ frac {1} {2}} [/ matemáticas]

[matemáticas] \ implica T (n) = n ^ {\ frac {1} {2}} (n ^ {\ frac {1} {4}} T (n ^ {\ frac {1} {4}}) + n ^ {\ frac {1} {4}}) + n ^ {\ frac {1} {2}} [/ math]

Después de la primera sustitución

[matemáticas] \ implica T (n) = n ^ {\ frac {1} {2} + \ frac {1} {4}} T (n ^ {\ frac {1} {4}}) + n ^ { \ frac {1} {2} + \ frac {1} {4}} + n ^ {\ frac {1} {2}} [/ matemáticas]

Después de la 2da sustitución

[matemáticas] \ implica T (n) = n ^ {\ frac {1} {2} + \ frac {1} {4} + \ frac {1} {8}} T (n ^ {\ frac {1} {8}}) ​​+ n ^ {\ frac {1} {2} + \ frac {1} {4} + \ frac {1} {8}} + n ^ {\ frac {1} {2} + \ frac {1} {4}} + n ^ {\ frac {1} {2}} [/ math]

Después de la sustitución [math] (k-1) ^ {th} [/ math]

[matemáticas] \ implica T (n) = n ^ {\ frac {1} {2} + \ frac {1} {2 ^ 2} + \ frac {1} {2 ^ 3} + \ cdots + \ frac { 1} {2 ^ k}} T (n ^ {\ frac {1} {2 ^ k}}) + n ^ {\ frac {1} {2} + \ frac {1} {2 ^ 2} + \ frac {1} {2 ^ 3} + \ cdots + \ frac {1} {2 ^ k}} + \ cdots + n ^ {\ frac {1} {2} + \ frac {1} {2 ^ 2} + \ frac {1} {2 ^ 3}} + n ^ {\ frac {1} {2} + \ frac {1} {2 ^ 2}} + n ^ {\ frac {1} {2}} [ /matemáticas]

Lo sabemos

[matemáticas] \ frac {1} {2} + \ frac {1} {2 ^ 2} + \ frac {1} {2 ^ 3} + \ cdots + \ frac {1} {2 ^ k} = 1- \ frac {1} {2 ^ k} [/ matemáticas]

[matemáticas] \ implica T (n) = n ^ {1- \ frac {1} {2 ^ k}} T (n ^ {\ frac {1} {2 ^ k}}) + n ^ {1- \ frac {1} {2 ^ k}} + \ cdots + n ^ {1- \ frac {1} {2 ^ 3}} + n ^ {1- \ frac {1} {2 ^ 2}} + n ^ {\ frac {1} {2}} [/ matemáticas]

Deje que [matemáticas] n ^ {\ frac {1} {2 ^ k}} = 2 [/ matemáticas]

[matemáticas] \ implica \ frac {1} {2 ^ k} = \ log_n (2) [/ matemáticas]

[matemáticas] \ implica T (n) = n ^ {1- \ log_n 2} T (2) + n ^ {1- \ log_n 2} + \ cdots + n ^ {1- \ frac {1} {2 ^ 3}} + n ^ {1- \ frac {1} {2 ^ 2}} + n ^ {\ frac {1} {2}} [/ matemáticas]

[matemáticas] \ implica T (n) = 2 * \ frac {n} {2} + \ cdots + n ^ {1- \ frac {1} {2 ^ 3}} + n ^ {1- \ frac {1 } {2 ^ 2}} + n ^ {\ frac {1} {2}} [/ math]

Después de descuidar los términos inferiores …

[matemáticas] T (n) = O (n / 2) = O (n) [/ matemáticas]

Gracias por A2A 🙂

parece que tienes tu respuesta

Lo habría solucionado siguiendo los métodos de sustitución y maestro.