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最大連續子序列和

編輯:C++入門知識

最大連續子序列和問題是個很老的面試題了,最佳的解法是O(N)復雜度,當然其中的一些小的地方還是有些值得注意的地方的。這裡還是總結三種常見的解法,重點關注最後一種O(N)的解法即可。需要注意的是有些題目中的最大連續子序列和如果為負,則返回0;而本題目中的最大連續子序列和並不返回0,如果是全為負數,則返回最大的負數即可。 問題描述 求取數組中最大連續子序列和,例如給定數組為A={1, 3, -2, 4, -5}, 則最大連續子序列和為6,即1+3+(-2)+ 4 = 6。   解法1—O(N^2)解法 因為最大連續子序列和只可能從數組0到n-1中某個位置開始,我們可以遍歷0到n-1個位置,計算由這個位置開始的所有連續子序列和中的最大值。最終求出最大值即可。 更詳細的講,就是計算從位置0開始的最大連續子序列和,從位置1開始的最大連續子序列和。。。直到從位置n-1開始的最大連續子序列和,最後求出所有這些連續子序列和中的最大值就是答案。  解法2—O(NlgN)解法 該問題還可以通過分治法來求解,最大連續子序列和要麼出現在數組左半部分,要麼出現在數組右半部分,要麼橫跨左右兩半部分。因此求出這三種情況下的最大值就可以得到最大連續子序列和。 解法3—O(N)解法 還有一種更好的解法,只需要O(N)的時間。因為最大 連續子序列和只可能是以位置0~n-1中某個位置結尾。當遍歷到第i個元素時,判斷在它前面的連續子序列和是否大於0,如果大於0,則以位置i結尾的最大連續子序列和為元素i和前面的連續子序列和相加;否則,則以位置i結尾的最大連續子序列和為元素i。     例題:   題目描述:     給定K個整數的序列{ N1, N2, ..., NK },其任意連續子序列可表示為{ Ni, Ni+1, ..., Nj },其中 1 <= i <= j <= K。最大連續子序列是所有連續子序列中元素和最大的一個,例如給定序列{ -2, 11, -4, 13, -5, -2 },其最大連續子序列為{ 11, -4, 13 },最大和為20。現在增加一個要求,即還需要輸出該子序列的第一個和最後一個元素。 輸入:     測試輸入包含若干測試用例,每個測試用例占2行,第1行給出正整數K( K< 10000 ),第2行給出K個整數,中間用空格分隔。當K為0時,輸入結束,該用例不被處理。 輸出:     對每個測試用例,在1行裡輸出最大和、最大連續子序列的第一個和最後一個元素,中間用空格分隔。如果最大連續子序列不唯一,則輸出序號i和j最小的那個(如輸入樣例的第2、3組)。若所有K個元素都是負數,則定義其最大和為0,輸出整個序列的首尾元素。 樣例輸入: 6 -2 11 -4 13 -5 -2 10 -10 1 2 3 4 -5 -23 3 7 -21 6 5 -8 3 2 5 0 1 10 3 -1 -5 -2 3 -1 0 -2 0 樣例輸出: 20 11 13 10 1 4 10 3 5 10 10 10 0 -1 -2 0 0 0   AC code: [cpp]   #define RUN   #ifdef RUN      /**  http://ac.jobdu.com/problem.php?pid=1011  */         #include <stdio.h>   #include <stdlib.h>   #include <string.h>   #include <assert.h>   #include <string>   #include <iostream>   #include <sstream>   #include <map>   #include <set>   #include <vector>   #include <list>   #include <cctype>    #include <algorithm>   #include <utility>   #include <math.h>      using namespace std;      #define MAXN 10001         int buf[MAXN];            //O(n2)   void maxsequence(int n){       int max_ = buf[0];       int max_start = buf[0];       int max_end = buf[0];          for(int i=0; i<n; i++){           int sum_ = 0;           for(int j=i; j<n; j++){               sum_ += buf[j];               if(sum_ > max_){                   max_ = sum_;                   max_start = buf[i];                   max_end = buf[j];               }           }       }          printf("%d %d %d\n", max_, max_start, max_end);   }         /*求三個數最大值*/    int max3(int i, int j, int k){       int max_ = i;       if(j > max_){           max_ = j;       }       if(k > max_){           max_ = k;       }       return max_;   }            int maxsequence2(int a[], int l, int u){       if(l > u){           return 0;       }       if(l == u){           return a[0];       }       int m = (l+u)/2;          // 求橫跨左右的最大連續子序列左半部分       int lmax = a[m], lsum = 0;       for(int i=m; i>=0; i--){           lsum += a[i];           if(lsum > lmax){               lmax = lsum;           }       }          /*求橫跨左右的最大連續子序列右半部分*/        int rmax = a[m+1], rsum = 0;       for(int i=m+1; i<=u; i++){           rsum += a[i];           if(rsum > rmax){               rmax = rsum;           }       }          return max3(lmax+rmax, maxsequence2(a, 0, m), maxsequence2(a, m+1, u));   }         void maxsequence3(int a[], int len)     {       int maxsum, maxhere;         maxsum = maxhere = a[0];   //初始化最大和為a[0]         int max_start = buf[0];       int max_end = buf[0];          int tmp = buf[0];          for (int i=1; i<len; i++) {           if (maxhere < 0){               maxhere = a[i];  //如果前面位置最大連續子序列和小於等於0,則以當前位置i結尾的最大連續子序列和為a[i]               tmp = a[i];           }           else{               maxhere += a[i]; //如果前面位置最大連續子序列和大於0,則以當前位置i結尾的最大連續子序列和為它們兩者之和             }           if (maxhere > maxsum) {                 maxsum = maxhere;  //更新最大連續子序列和               max_start = tmp;               max_end = a[i];           }         }          printf("%d %d %d\n", maxsum, max_start, max_end);   }      int main(){      #ifndef ONLINE_JUDGE       freopen("1011.in", "r", stdin);       freopen("1011.out", "w", stdout);    #endif             int n;       while(scanf("%d", &n)==1 && n!=0){           memset(buf, 0, sizeof(buf));           for(int i=0; i<n; i++){               scanf("%d", &buf[i]);           }              //maxsequence(n);  www.2cto.com         //printf("%d\n", maxsequence2(buf, 0, n-1));           maxsequence3(buf, n);       }         }         #endif     對於解法2仍存在問題,待解決。解法一和三順利AC  

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