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笔记_最大连续子数列和的几种算法
阅读量:324 次
发布时间:2019-03-04

本文共 2709 字,大约阅读时间需要 9 分钟。

1.朴素的想法

以一定长度从数列中连续取数求和,长度从最大到1为止,长度越短每次求和的次数越多。这种方法时间复杂度高N^3,还难以改进。

{	int i = 0, j = N - 1, sum, max = 0, N2;	N2 = N;	while( N >= 1 ){				while( j <= N2 - 1 ){						for( int t = i ; t <= j ; t ++ ){				sum += List[t]; 			}						if( sum > max )				max = sum;							sum = 0;			i ++;			j ++;		}		i = 0;		N --;		j = N - 1;	}        return max;}

另一种暴力的方法,从下标从 i 到 j 取数求和,外层循环保持 i 递增,内层循环保持 j 递增,下标从低到高重复求和。

{           int i, j, k, sum, max = 0;	for( i = 0; i < N; i++){				for( j = i; j < N; j++){            sum = 0;            for( k = i; k <= j; k++)                sum += List[k];						if( sum > max)				max = sum;		}	}}

2.这种方法的改进就是把重复求和变成不重复求和,只把新来的数加到上次求和的结果中。复杂度降低为N^2

{        int i, j, sum, max = 0, ;	for( i = 0; i < N; i++){		sum = 0;		for( j = i; j < N; j++){			sum += List[j];			if( sum > max)				max = sum;		}	} 	return max;}

3.分而治之

采用从中间分开,两边递归求连续子数列和的方法。

时间复杂度计算:【  T(N)=2T(N/2)+cN=2^kO(1)+ckN  】, 其中N/(2^k)=1 -> k=log(2,N)记为logN

                             【  T(N)=O(N)+O(N logN) ,相加取较大的项,结果就得 N logN  】

代码在最后。

4.在线处理算法

很有实际意义的做法。时间复杂度T(N)=O(N)。

每次读取数字的时候想一个问题,这个数字对于当前的和来说是让其变大还是变小了?如果变大了就累加,继续读取下一个数,如果变小了要计算少了多少?是否足以抵消前面已累积的子列和,如果没完全抵消就累加,否则抛弃此数以及之前算出的子列和--子列和归零,然后继续读取下一个数。最大连续子列和就是若干次求和中最大的一次。

int sum,max;	sum=max=0;	for(int i=0;i
max) max = sum; else if( sum < 0) sum = 0; } return max;

 

 

分而治之:

int Max3( int A, int B, int C ){ /* 返回3个整数中的最大值 */    return A > B ? A > C ? A : C : B > C ? B : C;} int DivideAndConquer( int List[], int left, int right ){ /* 分治法求List[left]到List[right]的最大子列和 */    int MaxLeftSum, MaxRightSum; /* 存放左右子问题的解 */    int MaxLeftBorderSum, MaxRightBorderSum; /*存放跨分界线的结果*/     int LeftBorderSum, RightBorderSum;    int center, i;     if( left == right )  { /* 递归的终止条件,子列只有1个数字 */        if( List[left] > 0 )  return List[left];        else return 0;    }     /* 下面是"分"的过程 */    center = ( left + right ) / 2; /* 找到中分点 */    /* 递归求得两边子列的最大和 */    MaxLeftSum = DivideAndConquer( List, left, center );    MaxRightSum = DivideAndConquer( List, center+1, right );     /* 下面求跨分界线的最大子列和 */    MaxLeftBorderSum = 0; LeftBorderSum = 0;    for( i=center; i>=left; i-- ) { /* 从中线向左扫描 */        LeftBorderSum += List[i];        if( LeftBorderSum > MaxLeftBorderSum )            MaxLeftBorderSum = LeftBorderSum;    } /* 左边扫描结束 */     MaxRightBorderSum = 0; RightBorderSum = 0;    for( i=center+1; i<=right; i++ ) { /* 从中线向右扫描 */        RightBorderSum += List[i];        if( RightBorderSum > MaxRightBorderSum )            MaxRightBorderSum = RightBorderSum;    } /* 右边扫描结束 */     /* 下面返回"治"的结果 */    return Max3( MaxLeftSum, MaxRightSum, MaxLeftBorderSum + MaxRightBorderSum );} int MaxSubseqSum3( int List[], int N ){ /* 保持与前2种算法相同的函数接口 */    return DivideAndConquer( List, 0, N-1 );}

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