Como alguém termina com um expoente não inteiro na complexidade do tempo? (por exemplo, )


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Periodicamente me deparei com frases como

"A variante de Winograd [20] deste algoritmo, cuja complexidade assintótica também é é considerada" (em https://www.cise.ufl.edu/~sahni/papers/strassen.pdf )O(n2,81)

Entendo intuitivamente como terminamos com complexidades como e porque posso ver como os laços e as árvores funcionam. Mas não tenho idéia de como alguém acaba derivando uma complexidade com um decimal. Alguém pode me dar um exemplo de como isso acontece?O(n2)O(nregistron)

Respostas:


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A complexidade do tempo de execução do algoritmo de Strassen é dada pela recorrência

T(n)=7T(n/2)+O(n2).
(Com um estojo base adequado.) A solução dessa recorrência é T(n)=O(nregistro27).

O algoritmo de Strassen multiplica dois n×n matrizes UMA,B decompondo-os em quatro (n/2)×(n/2) matrizes cada, calculando sete combinações lineares das matrizes menores cada, digamos (UMAEu,BEu)Eu=1,,7, recursivamente computando CEu=UMAEuBEue computando os quatro (n/2)×(n/2) matrizes do resultado tomando combinações lineares das matrizes CEu. Foi assim que esse tempo de execução chegou. Se você quiser saber mais, há muita informação no algoritmo de Strassen. A propósito, existem algoritmos assintoticamente mais rápidos para multiplicação de matrizes, sendo o atual campeão o Le Gall .


Acho que estou procurando a resposta - 'você recebe um decimal, neste caso, resolvendo essa relação de recorrência'. - Na verdade, estou tentando fazer uma pergunta um pouco mais geral sobre as circunstâncias em que isso acontece. Uma relação de recorrência é a única maneira possível de obter um expoente não inteiro?
Joe

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Existem outras maneiras. Por exemplo, em algoritmos de fluxo de rede, algum algoritmo iterativo pode convergir emnpassos. Outros exemplos são polinômios de Chebyshev, que se comportam "como" polinômios de graud mas tem diploma d. Poderia haver mais exemplos e, de qualquer forma, não há razão para qualquer lista ser exaustiva - novas idéias surgem o tempo todo.
Yuval Filmus
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