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我正在尝试使用潜在方法对斐波那契堆进行摊销分析。我正在努力理解对 pop min / delete min 操作的分析。

在教程中,我可以找到限制“pop min”操作的摊销复杂度,例如这个,教程作者将潜力设置为“phi(fib heap) = 根节点数 + 2 * 失败节点数”。然后他们分两个步骤分析 popmin 操作:

  1. 第一步,它删除最小节点并将最小节点的子节点放在根列表中。通过对树的分析(不允许任何节点失去一个以上的孩子这一事实),您知道这将只需要 O(log n) 次操作。这部分我明白了。

  2. 在第二步中,您通过迭代合并所有相同大小的树来执行清理。对我来说,这就是分析变得令人困惑的地方:

在摊销分析中,成本始终是“实际成本+潜力变化”。他们分析真正的成本为 O(t + m + d)——m 为合并的次数,d 为合并后的树数,而 t 为合并前的节点数当您对根列表进行线性扫描时进行清理。上面的电位变化受 -m 的约束——根列表的大小随着合并次数的增加而减小。t = m + d,所以操作是 O(m + d)。到目前为止,我正在关注。

然后,在链接的教程中,他将电位变化添加到 O(m + d) 以得到 O(m + d) - m = O(d) ...这没有任何意义!我相当肯定,根据大 O 的定义,这是不可能的。尽管如此,这仍然是他在视频中为 popmin 操作摊销成本的理由。

任何人都可以用 O(m + d) - m 来解释他的意思,或者如果没有,可以用一种分析斐波那契堆中的 popmin 操作以获得 O(log n) 的摊销运行时间的方法吗?

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我在30:35 左右的这段视频中找到了答案。他指出,您只需取其大 O 隐藏的摊销操作的所有常数的最大值,并将其乘以势函数。

于 2021-07-23T18:05:52.380 回答