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分治法是一种很强大的算法设计方法。基本思想是：将原问题分解为几个规模小但类似于原问题的子问题，递归的求解这些子问题，然后再合并这些子问题的解来建立原问题的解。
在分治策略中，递归地求解一个问题，在每层递归中应用如下三个步骤：
（1）分解（Divide）：将原问题分解为一些子问题，子问题的形式与原问题一样，只是规模更小。
（2）解决（Conquer）：递归地解出子问题。如果子问题规模足够小，则停止递归，直接求解。
（3）合并（Combine）：将子问题的解组合成原问题的解。
分治思想体现在编码上，往往就是递归的形式。实际在编码的时候，可以遵循如下步骤：
（1）精心设计函数原型，包括入参、出参和返回值等。
（2）调用（1）中的函数处理各个子问题，并假设子问题已经解决了。
（3）处理子问题合并的具体细节。
（4）处理基本情况。
（5）将（4）中的代码移到函数体的前面，整理代码结构。
例子1：递归版插入排序
为了排序A[1..n]，我们递归地排序A[1..n-1]，然后把A[n]插入已排序的数组A[1..n-1]。
第一步：设计函数原型
void my_insertion_sort(int a[], int left, int right) //将数组a[left...right]之间的元素排序,left和right都是下标，从0开始取值. { }
第二步：调用函数解决子问题
void my_insertion_sort(int a[], int left, int right) //将数组a[left, ...right]之间的元素排序，left, 和right都是下标，从0开始取值。 { my_insertion_sort(a, left, right - 1); //调用函数给数组a[left .. right-1]之间的元素排序 //数组a[left .. right-1]已经排好序了，接下来就是将a[right]插入到a[left .. right-1]中的适当位置了。 }
第三步：合并子问题
接下来要编写的代码就是将a[right]插入到a[left .. right-1]中的适当位置，如下：
void my_insertion_sort(int a[], int left, int right) //将数组a[left, ...right]之间的元素排序，left, 和right都是下标，从0开始取值。 { my_insertion_sort(a, left, right - 1); //调用函数给数组a[left .. right-1]之间的元素排序 //将a[right]插入到a[left .. right-1]中 int j = right - 1; int temp = a[right]; while (j >= left && temp < a[j]) { a[j + 1] = a[j]; --j; } a[j + 1] = temp; //至此，a[right]已经插入到a[left .. right-1]中的适当位置了 }
第四步：处理基本情况
查看函数原型void my_insertion_sort(int a[],int left,in right); 发现当left等于right的时候，待排序区间就一个元素，直接返回。
void my_insertion_sort(int a[], int left, int right) //将数组a[left, ...right]之间的元素排序，left, 和right都是下标，从0开始取值。 { my_insertion_sort(a, left, right - 1); //调用函数给数组a[left .. right-1]之间的元素排序//将a[right]插入到a[left .. right-1]中 int j = right - 1; int temp = a[right]; while (j >= left && temp < a[j]) { a[j + 1] = a[j]; --j; } a[j + 1] = temp; //至此，a[right]已经插入到a[left .. right-1]中的适当位置了 //当left == right的时候就是基本情况，此时就直接返回了。 if(left == right) return; }
第五步：优化代码结构，将第四步的代码移到前面。
void my_insertion_sort(int a[], int left, int right) //将数组a[left, ...right]之间的元素排序，left, 和right都是下标，从0开始取值。 { //当left == right的时候就是基本情况，此时就直接返回了。 if(left == right) return; my_insertion_sort(a, left, right - 1); //调用函数给数组a[left .. right-1]之间的元素排序//将a[right]插入到a[left .. right-1]中 int j = right - 1; int temp = a[right]; while (j >= left && temp < a[j]) { a[j + 1] = a[j]; --j; } a[j + 1] = temp; //至此，a[right]已经插入到a[left .. right-1]中的适当位置了 }
或者最好是
void my_insertion_sort(int a[], int left, int right) //将数组a[left, ...right]之间的元素排序，left, 和right都是下标，从0开始取值。 { if(left < right) //处理边界条件 { my_insertion_sort(a, left, right - 1); //调用函数给数组a[left .. right-1]之间的元素排序//将a[right]插入到a[left .. right-1]中 int j = right - 1; int temp = a[right]; while (j >= left && temp < a[j]) { a[j + 1] = a[j]; --j; } a[j + 1] = temp; //至此，a[right]已经插入到a[left .. right-1]中的适当位置了 } }
例子2：归并排序
归并排序就是分治思想的典型例子。
第一步：设计函数原型：
比如要将数组a[left...right]之间的元素排序，可以设计如下原型：
void my_merge_sort(int a[],int left,in right); // left和right分别是待排序区间的左右下标，取值从0开始。 { }
第二步：调用函数解决子问题：
我们将待排序区间分成两部分，并在这两部分上调用我们的函数解决它。
void my_merge_sort(int a[],int left,in right); // left和right分别是待排序区间的左右下标，取值从0开始。 { int mid = ( left + right ) / 2; //将待排序数组均分为两部分，递归解决 my_merge_sort(a,left,mid); //给数组的前半部分排序 my_merge_sort(a,mid+1,right); //给数组的后半部分排序 //数组的前、后半部分都已经排好序了，接下来就是合并了。 }
第三步：合并子问题
设计一个函数merge(int a[],int l,int m,int r)来处理两个已排序数组的合并问题，这里不给出实现。
void my_merge_sort(int a[],int left,in right); // left和right分别是待排序区间的左右下标，取值从0开始。 { int mid = ( left + right ) / 2; //将待排序数组均分为两部分，递归解决 my_merge_sort(a,left,mid); //给数组的前半部分排序 my_merge_sort(a,mid+1,right); //给数组的后半部分排序
merge(a,left,mid,right); //调用写好的函数来合并数组的前后两部分 }
第四步：处理基本情况
对于之前设计的排序函数的原型：void my_merge_sort(int a[],int left,in right); 当left等于right的时候，待排序区间就一个元素，直接返回。
void my_merge_sort(int a[],int left,in right); // left和right分别是待排序区间的左右下标，取值从0开始。 { int mid = ( left + right ) / 2; //将待排序数组均分为两部分，递归解决 my_merge_sort(a,left,mid); //给数组的前半部分排序 my_merge_sort(a,mid+1,right); //给数组的后半部分排序 merge(a,left,mid,right); //调用写好的函数来合并数组的前后两部分 //当left == right的时候就是基本情况，此时就直接返回了。 if(left == right) return; }
第五步：优化代码结构，将第四步的代码移到前面。此时的代码结构如下：
void my_merge_sort(int a[],int left,in right); // left和right分别是待排序区间的左右下标，取值从0开始。 { //当left == right的时候就是基本情况，此时就直接返回了。 if(left == right) return; int mid = ( left + right ) / 2; //将待排序数组均分为两部分，递归解决 my_merge_sort(a,left,mid); //给数组的前半部分排序 my_merge_sort(a,mid+1,right); //给数组的后半部分排序 merge(a,left,mid,right); //调用写好的函数来合并数组的前后两部分 }
或者最好是
void my_merge_sort(int a[],int left,in right); // left和right分别是待排序区间的左右下标，取值从0开始。 { if(left < right) { int mid = ( left + right ) / 2; //将待排序数组均分为两部分，递归解决 my_merge_sort(a,left,mid); //给数组的前半部分排序 my_merge_sort(a,mid+1,right); //给数组的后半部分排序 merge(a,left,mid,right); //调用写好的函数来合并数组的前后两部分 } }
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原文地址：http://www.cnblogs.com/michaellau/p/5263676.html
