求连续子数组的最大和

来源:互联网 发布:怎样寻找淘宝货源 编辑:程序博客网 时间:2024/04/28 12:08

本文参考July博客,学习用途:

求连续子数组的最大和


解法1.  三重循环暴力破解(时间复杂度O(n^3))

解法2. 难以理解july解法(其实是没有思路)(时间复杂度O(n))

   

public class sumofarr {public static void main(String[] args) {int arr[]= {1, -2, 3, 10, -4, 7, 2, -5};System.out.println(maxsum(arr));}static int maxsum(int[] arr){int max= arr[0];int sum =0;int lengthOfArr = arr.length;for(int j=0;j<lengthOfArr;j++){if(sum>0)sum+=arr[j];elsesum=arr[j];if(sum>max)max=sum;}return max;}}

解法3.

动态规划(时间复杂度O(n))

        static int maxs(int[] arr){int lengthOfArr  = arr.length;int[] sum = new int[lengthOfArr];sum[0] = arr[0];int result = arr[0];for(int i=0;i<lengthOfArr-1;i++){//动态规划,其实上面的解法与下面的有点关系。sum[i+1] = max(arr[i+1],sum[i]+arr[i+1]);result = max(result,sum[i+1]);}return result;}


上述三种解法其实都难以理解(从思路上说的)

在王晓东的计算机算法与分析一书上P60有一个分治法,该法对于理解动态规划法很有帮助:

至于 王晓东的树上面的 关于最大子段和问题的动态规划算法从分治里面借鉴思想,主要就借鉴了一个:定一端,分治是定了中间,从center + 1 , center开始两端遍历,而动态规划是定结尾(定后端,从数学式出发推导,得到递归式)实现算法如上述解法2,上述解法2和3是一样的,下面给出分治法:

解法4.

分治 ,时间复杂度 O(nlogn)

static int maxSubSum(int[] arr, int left, int right){int sum =0;// 递归结束条件:left == rightif(left == right ) sum = arr[left]>0?arr[left]:0;else{int center = (left+right)/2;// case 1 : arr[left:center]最大子段和int leftsum = maxSubSum(arr,left,center);// case 2 : arr[center+1:right]最大子段和int rightsum = maxSubSum(arr,center+1,right);int s1 =0 ;int lefts =0;for(int i=center;i>=left;i--){lefts += arr[i];// 定一端,定中点,从center向 left遍历,找出以center为终点的最大子段if(lefts>s1) s1= lefts;}int s2= 0;int rights=0;for(int i=center+1;i<=right;i++){rights += arr[i];// 定一端,定中点,从center向 right遍历,找出以center为起点的最大子段if(rights >s2) s2 = rights;}// 上述两子段相加// case 3sum =s1+s2;// 将 case 3 和 case 1 , case 2 比较if(sum < leftsum) sum = leftsum;if(sum<rightsum) sum = rightsum;}// 得出结果// 动态规划的定j点,以j点为终点的想法恐怕是从以center为终点得出。这样想比较符合人的思路。return sum;}static int maxSum(int[] arr){return maxSubSum(arr,0,arr.length-1);}

现在,回到 July博客:

July的第二节给出的四种解法,第二种解法无详细看,其余三种解法一样。

下面给出所有JAVA代码:

public class sumofarr {public static void main(String[] args) {int arr[]= {1, -2, 3, 10, -4, 7, 2, -5};// 动态规划System.out.println(maxsum(arr));// 动态规划System.out.println(maxs(arr));// 分治法System.out.println(maxSum(arr));}static int maxsum(int[] arr){int max= arr[0];int sum =0;int lengthOfArr = arr.length;for(int j=0;j<lengthOfArr;j++){if(sum>0)sum+=arr[j];elsesum=arr[j];if(sum>max)max=sum;}return max;}static int maxs(int[] arr){int lengthOfArr  = arr.length;int[] sum = new int[lengthOfArr];sum[0] = arr[0];int result = arr[0];for(int i=0;i<lengthOfArr-1;i++){//动态规划,其实上面的解法与下面的有点关系。sum[i+1] = max(arr[i+1],sum[i]+arr[i+1]);result = max(result,sum[i+1]);}return result;}static int max(int a, int b){return a>b?a:b;}static int maxSubSum(int[] arr, int left, int right){int sum =0;// 递归结束条件:left == rightif(left == right ) sum = arr[left]>0?arr[left]:0;else{int center = (left+right)/2;// case 1 : arr[left:center]最大子段和int leftsum = maxSubSum(arr,left,center);// case 2 : arr[center+1:right]最大子段和int rightsum = maxSubSum(arr,center+1,right);int s1 =0 ;int lefts =0;for(int i=center;i>=left;i--){lefts += arr[i];// 定一端,定中点,从center向 left遍历,找出以center为终点的最大子段if(lefts>s1) s1= lefts;}int s2= 0;int rights=0;for(int i=center+1;i<=right;i++){rights += arr[i];// 定一端,定中点,从center向 right遍历,找出以center为起点的最大子段if(rights >s2) s2 = rights;}// 上述两子段相加// case 3sum =s1+s2;// 将 case 3 和 case 1 , case 2 比较if(sum < leftsum) sum = leftsum;if(sum<rightsum) sum = rightsum;}// 得出结果// 动态规划的定j点,以j点为终点的想法恐怕是从以center为终点得出。这样想比较符合人的思路。return sum;}static int maxSum(int[] arr){return maxSubSum(arr,0,arr.length-1);}}

本次学习完。




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