算法分析之-最大子序列和问题

问题描述:

给定整数(可以为负数),A1,A2,A3,....,AN,求子序列最大的值

举例:

对于整数列-1,11,-4,13,-5,-2, 最大的序列值为20 子序列为(11,-4,13)

算法1(楼主首先想到的办法,时间复杂度为:O(n2)):

解析:遍历此序列,取得每个小子序列的值,比较,最后得到最大的序列值,生成以下子序列并取得所有子序列和
-1
-1,11
...
-1,11,-4,13,-5,-2
11
11,-4
...
11,-4,13,-5,-2
...

实现:

public static int maxSubSum2(int [] iargs){ int sum=0; for(int i=0;i<iargs.length;i++){ int thissum=0; for(int j=i;j<iargs.length;j++){ thissum+=iargs[j]; if(thissum>sum){ sum=thissum; } } } return sum; }

算法2(算是小大招,时间复杂度为O(nlogn)):

解析:在我们例子中,最大的子序列可能存在三个部分,(左边部分、右边部分、左边一部分+右边一部分),如下表所示:

左边部分 右边部分
-1,11,-4 13,-5,-2

左边部分最大子序列为:11,右边部分最大子序列为13,左边+右边最大子序列为20,(11,-4,13)

实现:

public static int maxSubSum3(int[] a,int left,int right){ int sum=0; if(left==right){ sum=a[left]>0?a[left]:0; return sum; } int center=(left+right)/2; int leftMax=maxSubSum3(a,left,center); int rightMax=maxSubSum3(a,center+1,right); int maxLeftBorder=0,leftBorderSum=0; for(int i=center;i>=left;i--){ leftBorderSum+=a[i]; if(maxLeftBorder<leftBorderSum){ maxLeftBorder=leftBorderSum; } } int maxRightBorder=0,rightBordeSumr=0; for(int i=center+1;i<=right;i++){ rightBordeSumr+=a[i]; if(maxRightBorder<rightBordeSumr){ maxRightBorder=rightBordeSumr; } } return max3(leftMax,rightMax,maxLeftBorder+maxRightBorder); } public static int max3(int a,int b,int c){ int cen=a>b?a:b; return c>cen?c:cen; }

算法3(大招,时间复杂度为O(n),不看源码想不到,修炼不够啊):

解析:
假设a[i]为负数,则a[i]不可能为此子序列的起始,同理,若a[i]到a[j]的子序列为负,则a[i]到a[j]不可能为子序列的起始,则可以从a[j+1]开始推进,
实现:

public static int maxSubSum4(int a[]){ int thisMax=0,maxSum=0; for(int i=0;i<a.length;i++){ thisMax+=a[i]; if(thisMax>maxSum){ maxSum=thisMax; } if(thisMax<0){ thisMax=0; } } return maxSum; }

算法三 只对数据进行一次扫描,一旦a[i]被读入并处理,它就不再需要被记忆。因此数组可以被按顺序读入,在主存中不必存储数组的任何部分。具有这种特性的算法叫联机算法(on-line algorithm),仅需要常量空间并以线性时间运行的联机算法几乎是完美算法!


以下为pytho版实现

def maxSubSum1(*a): max=0 for i,value in enumerate(a): thisMax=0 for j in a[i:]: thisMax+=j if thisMax>max : max=thisMax return max def maxSubSum2(left,right,*a): if left==right: #base case return a[left] center =(left+right)/2 maxLeft=maxSubSum2(left,center,*a) maxRight=maxSubSum2(center+1,right,*a) leftSum=0 maxLeftSum=0 i=center while i>=0: leftSum+=a[i] if leftSum>maxLeftSum: maxLeftSum=leftSum i=i-1 rightSum = 0 maxRightSum = 0 i = center+1 while i <=right : rightSum += a[i] if rightSum > maxRightSum: maxRightSum = rightSum i = i + 1 return max(maxLeft,maxRight,maxLeftSum+maxRightSum) def max(*a): max=0 for i in a: if i>max: max=i return max def maxSubSum3(*a): max=0 thisMax=0 for i in a: thisMax+=i if thisMax>max: max=thisMax if thisMax<0: thisMax=0 return max

若想取得源码,请参看github
java版本源码
python版本源码

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 215,076评论 6 497
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 91,658评论 3 389
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 160,732评论 0 350
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 57,493评论 1 288
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 66,591评论 6 386
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 50,598评论 1 293
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 39,601评论 3 415
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 38,348评论 0 270
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 44,797评论 1 307
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 37,114评论 2 330
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 39,278评论 1 344
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 34,953评论 5 339
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 40,585评论 3 322
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 31,202评论 0 21
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 32,442评论 1 268
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 47,180评论 2 367
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 44,139评论 2 352

推荐阅读更多精彩内容