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读程序员编程艺术第七章---求最大子数组和

时间:2014-03-26 03:48:30      阅读:308      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]
输入一个整形数组,数组里有正数也有负数。数组中连续的一个或多个整数组成一个子数组,每个子数组都有一个和。

求所有子数组的和的最大值。要求时间复杂度为O(n)。

看到这个问题首先容易想到是蛮力法和递归。蛮力法在这儿就不介绍了,时间复杂度为o(n*n*n)。递归的方法的时间为o(nlogn)。我们知道子数组和最大的序列不是出现在左边就是出现右边,或者是左右都有一部分。不外乎这三种情况,故我们可以分情况讨论。可以编写代码如下:

nt maxSum(int *A,int first,int last)
{
	//递归出口
	if(first==last)
	{
		if(A[first]>0)
			return A[first];
		else
			return 0;
	}
	//leftsum左边子序列最大子序列和
	//rightsum右边子序列最大子序列和
	int leftsum,rightsum;
	//如果存在于左右两边的话最大子序列和为midsum
	int midsum;

	int mid=(first+last)/2;
	//递归左右序列
	leftsum=maxSum(A,first,mid);
	rightsum=maxSum(A,mid+1,last);

	//处理左边的序列
	int leftborder=0;
	int leftmid=0;
	for(int i=mid;i>=first;i--)
	{
		leftborder+=A[i];
		if(leftmid<leftborder)
			leftmid=leftborder;
	}

	//处理右边的序列

	int rightborder=0;
	int rightmid=0;
	for(int i=mid+1;i<last;i++)
	{
		rightborder+=A[i];
		if(rightmid<rightborder)
			rightmid=rightborder;
	}

	int max=leftmid+rightmid;
	if(max<leftsum)
		max=leftsum;
	if(max<rightsum)
		max=rightsum;
	return max;
}

但是有没有更好的时间复杂度的算法呢?题目中可是要求O(n)的算法呀?

答案是肯定的,July大神在书中写的非常的清楚。下面是July大神直接给出的实现代码:

//copyright@ July 2010/10/18  
//updated,2011.05.25.  
#include <iostream.h>  
  
int maxSum(int* a, int n)  
{  
    int sum=0;  
    //其实要处理全是负数的情况,很简单,如稍后下面第3点所见,直接把这句改成:"int sum=a[0]"即可  
    //也可以不改,当全是负数的情况,直接返回0,也不见得不行。  
    int b=0;  
      
    for(int i=0; i<n; i++)  
    {  
        if(b<0)           //...  
            b=a[i];  
        else  
            b+=a[i];  
        if(sum<b)  
            sum=b;  
    }  
    return sum;  
}  
  
int main()  
{  
    int a[10]={1, -2, 3, 10, -4, 7, 2, -5};  
    //int a[]={-1,-2,-3,-4};  //测试全是负数的用例  
    cout<<maxSum(a,8)<<endl;  
    return 0;  
}  
  
/*------------------------------------- 
解释下: 
例如输入的数组为1, -2, 3, 10, -4, 7, 2, -5, 
那么最大的子数组为3, 10, -4, 7, 2, 
因此输出为该子数组的和18。 
 
所有的东西都在以下俩行, 
即: 
b  :  0  1  -1  3  13   9  16  18  13   
sum:  0  1   1  3  13  13  16  18  18 
   
其实算法很简单,当前面的几个数,加起来后,b<0后, 
把b重新赋值,置为下一个元素,b=a[i]。 
当b>sum,则更新sum=b; 
若b<sum,则sum保持原值,不更新。。July、10/31。 
----------------------------------*/  

看到没有,这就是传说中的O(n)的算法。

但是很显然上面的代码还不是最简单的情况,而且如果要考虑全为负数的情况,可以简化并且修改代码如下:

int maxSum(int *a, int n){

	int sum = 0;
	int result = a[0];
	for(int i = 0; i < n; i++){
		sum = sum + a[i] > a[i] ? sum + a[i]:a[i];
		result = sum > result ? sum : result;
	}
	return result;
}

上面的代码精简了,而且非常简练。

<完>


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读程序员编程艺术第七章---求最大子数组和

原文:http://blog.csdn.net/ivyvae/article/details/22101537

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