困难的渐近(递归)函数(算法分析)

difficult asymptotic(recurrence) function (algorithm analysis)

我被困在这个问题上,我不知道如何解决它,无论我尝试什么,我都找不到一种方法来使用这个函数,所以我可以用一种方式来表示它请允许我找到一个 g(n),使得 g(n) 是 T(n)∈Θ(g(n))

我遇到问题的功能是:

$T(n)=4n^4T(\sqrt n) +(n^6lgn+3lg^7n)(2n^2lgn+lg^3n)$

此外,如果可以 - 请检查我是否走在正确的道路上:

$T(n)=T(n-1)+\frac{1}{n}+\frac{1}{n^2}$

为了解决这个问题,我尝试使用:$T(n)-T(n-1)=\frac{1}{n}+\frac{1}{n^2}$ iff $(T(n)-T(n-1))+(T(n-1)-T(n-2))+\ldots+(T(2)-T(1))=\frac{1}{n}+\frac{1}{n-1}+...+\frac{1}{n^2}+\frac{1}{\left(n-1\right)^2}+....$ iff $(T(n)-T(n-1))+(T(n-1)-T(n-2))+\ldots+(T(2)-T(1))=T(n)=T(1)+\sum_{k=2}^n\frac{1}{n}+\sum_{k=2}^n\frac{1}{n^2}$ 然后使用谐波级数公式。但是我不知道如何继续并完成它并找到渐近边界来解决它

我希望第二次我走在正确的道路上。但是我根本不知道如何解决第一个问题。如果我有任何错误,请告诉我正确的方法,以便我可以改进我的错误。

非常感谢您的帮助

抱歉,由于某些原因,此处数学显示不正确

根据评论:


首先解决(2),因为它更直接。

您的扩张尝试是正确的。写法略有不同:

  • A,调和级数-渐近等于自然对数:

    γ = 0.57721... 就是 Euler-Mascheroni constant.

  • B,平方反比和——无穷和就是著名的Basel problem:

    1.6449...。因此,由于 B 是单调递增的,它总是 O(1).

The total complexity of (2) is simply Θ(log n).


(1)有点乏味。

  • Little-o 表示法:strictly 降低复杂度class,即:

  • 假设一组N函数{F_i}按复杂度降序排列,即F2 = o(F1)等。取它们的线性组合:

    因此不同函数的总和渐近等于增长率最高的函数。

  • 要对两个括号展开的项进行排序,注意

    可通过应用 L'Hopital's rule 证明。所以唯一渐近显着的项是 n^6 log n * 2n^2 log n = 2n^8 log^2 n.

  • 像以前一样展开求和,注意 i) 因子 4n^4 累加,ii) 第 m 次展开的参数是 n^(1/(2^m)) (重复平方根)。

    因此,第 m 次扩展添加的新术语是(假设您知道如何执行此操作,因为您能够为 (2)):

    令人惊讶的是,每个添加的项都恰好等于第一个。

  • 假设递归展开的停止条件为n < 2(当然四舍五入为T(1)):

    由于每个添加项 t_m 总是相同的,只需乘以最大扩展数即可:

Function (1) is