最大子段和——分治与动态规划

来源:互联网 发布:淘宝卖家店铺怎么关闭 编辑:程序博客网 时间:2024/05/16 14:43
问题:

  给定n个整数(可能为负数)组成的序列a[1],a[2],a[3],…,a[n],求该序列如a[i]+a[i+1]+…+a[j]的子段和的最大值。当所给的整均为负数时定义子段和为0,依此定义,所求的最优值为:
  
    Max{0,a[i]+a[i+1]+…+a[j]},1<=i<=j<=n
    例如,当(a1,a2,a3,a4,a4,a6)=(-2,11,-4,13,-5,-2)时,最大子段和为20。
      

 问题求解:

复制代码
/*简单算法:
**v[0]不保存数据
**T(n)=O(n^2).
*/
int MaxSum(int *v,int n,int *besti,int *bestj)
{
    
int sum=0;
    
int i,j;
    
for (i=1;i<=n;i++)
    {
        
int thissum=0;
        
for (j=i;j<=n;j++)
        {
            thissum
+=v[j];
            
if (thissum>sum)
            {
                sum
=thissum;
                
*besti=i;
                
*bestj=j;
            }
        }
    }
    
return sum;
}
/*分治法:
**将a[1n]分成a[1n/2]和a[n/2+1n],则a[1n]的最大字段和有三种情况:
**(1)a[1n]的最大子段和与a[1n/2]的最大子段和相同
**(2)a[1n]的最大子段和与a[n/2n]的最大子段和相同
**(3)a[1n]的最大子段和为ai++aj,1<=i<=n/2,n/2+1<=j<=n
**T(n)=2T(n/2)+O(n)
**T(n)=O(nlogn)
*/
int MaxSum_DIV(int *v,int l,int r)
{
    
int k,sum=0;
    
if(l==r)
        
return v[l]>=0?v[l]:0;
    
else
    {
        
int center=(l+r)/2;
        
int lsum=MaxSum_DIV(v,l,center);
        
int rsum=MaxSum_DIV(v,center+1,r);

        
int s1=0;
        
int lefts=0;
        
for (k=center;k>=l;k--)
        {
            lefts
+=v[k];
            
if(lefts>s1)
                s1
=lefts;
        }

        
int s2=0;
        
int rights=0;
        
for (k=center+1;k<=r;k++)
        {
            rights
+=v[k];
            
if(rights>s2)
                s2
=rights;
        }
        sum
=s1+s2;
        
if(sum<lsum)
            sum
=lsum;
        
if(sum<rsum)
            sum
=rsum;
    }
    
return sum;
}
/*动态规划算法:
**b[j]=max{a[i]++a[j]},1<=i<=j,且1<=j<=n,则所求的最大子段和为max b[j],1<=j<=n。
**由b[j]的定义可易知,当b[j-1]>0时b[j]=b[j-1]+a[j],否则b[j]=a[j]。故b[j]的动态规划递归式为:
**b[j]=max(b[j-1]+a[j],a[j]),1<=j<=n。
**T(n)=O(n)
*/
int MaxSum_DYN(int *v,int n)
{
    
int sum=0,b=0;
    
int i;
    
for (i=1;i<=n;i++)
    {
        
if(b>0)
            b
+=v[i];
        
else
            b
=v[i];
        
if(b>sum)
            sum
=b;
    }
    
return sum;
}
原文链接:http://www.cnblogs.com/hustcat/archive/2009/06/01/1493949.html
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