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【算法001】数组连续最大子序列和问题

快乐的小log 27

前言:

目前朋友们对“最长公共子序列代码”可能比较关注,大家都需要学习一些“最长公共子序列代码”的相关知识。那么小编也在网络上搜集了一些对于“最长公共子序列代码””的相关内容,希望咱们能喜欢,咱们快快来了解一下吧!

1、什么是最大连续子序列和问题?

问题描述:给定一个序列(整数或浮点数),求出其中连续的子序列和最大的那一个。

问题举例:序列{-10 1 2 3 4 -5 -23 3 7 -21},其最大的连续子序列为{1 2 3 4}或{3 7},最大和为10.

2、方法一:暴力求解

最普通的方法,效率十分低,一般不会用到,这里简单介绍。直接两个for循环枚举子序列的首尾,再来一个for循环计算首尾之间的序列和,计算所有的序列和,找到最大值。

时间复杂度:O(n^3),代码低效 不贴代码

3、方法二:预处理暴力求解

第一种方法为什么这么慢,原因之一是每次都要计算首尾之间的序列和。基于这个考虑,我们可以对数据进行预先处理:读入数据时使用一个数组SUM[i]来记录前i项数据之和。用这种方法,只需要两个for循环枚举子序列的首尾,利用SUM数组计算子序列和,找到最大值。

时间复杂度:O(n^2) 代码低效 不贴代码

4、方法三:分治法求解

把序列分成左右两部分,一般对半分,数量不等也没关系。最大子序列和的位置存在三种情况:1、完全在左半部分;2、完全在右半部分;3、跨越左右两部分。分别求出左半部分的最大子序列和、右半部分的最大子序列和、以及跨越左右两部分的最大子序列和,三者中的最大者就是要求的。

如何求三部分的最大子序列和呢?

左半部分的最大子序列和,可把左半部分作为新的输入序列通过该算法递归求出。右半部分的最大子序列和同理。

接下来就是求解跨越左右两部分的最大子序列和,也就是求出包含左半部分中最右边元素的子序列的最大和,和包含右半部分中最左边元素的子序列的最大和,将两者相加即为跨越左右两个部分的最大子序列和。

具体见如下代码:

分治法求解

时间复杂度:O(nlgn)

运用递归思想,一层一层分解,最终解决问题。效率还好,有助于理解分治与递归,可以尝试使用。

5、方法四:动态规划

这是最常见的方法了,简单有效,好理解。

状态转移方程:sum[i] = max{sum[i-1]+a[i],a[i]}. (sum[i]记录以a[i]为子序列末端的最大序子列连续和)

其实完全可以不用开数组,累计sum直到sum + a < a,把sum赋值为a,更新最大值就行了。

//动态规划算法int MaxSum(int n){    int sum=0,b=0;    for(int i=0;i<n;i++)    {        if(b>0) b+=a[i];        else b=a[i];        if(b>sum) sum=b;    }    return sum;}

时间复杂度:O(n)

这是好用的求最大子序列的方法了,墙裂推荐!

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