(315)最大子序列和(4种方式)

一、问题描述

输入一组整数,求出这组数字子序列和中最大值。也就是只要求出最大子序列的和,不必求出最大的那个序列。例如:

  1. 序列:-2 11 -4 13 -5 -2,则最大子序列和为20。
  2. 序列:-6 2 4 -7 5 3 2 -1 6 -9 10 -2,则最大子序列和为16。

二、PHP代码实现

实现可参考:http://www.cnblogs.com/CCBB/archive/2009/04/25/1443455.html

<?php
/**
 * 找出最大子序列和
 */

// 方法一、 最暴力的方法 O(N^3)
function findMax1($data){
    $max_value = 0;
    $max_start = 0;
    $max_end = 0;
    $data_num = count($data);
    for($i=0;$i<$data_num;$i++){
        for($j=$i;$j<$data_num;$j++){
            $sum = 0;
            $temp = array();
            for($k=$i;$k<=$j;$k++){
                $temp[] = $data[$k];
                $sum += $data[$k];
            }
            if($max_value < $sum){
                $max_value = $sum;
                $max_start = $i;
                $max_end = $j;
            }
        }
    }

    return array($max_value,$max_start,$max_end);
}


//方法二、 记录上一次的结果  O(N^2)
function findMax2($data){
    $max_value = 0;
    $max_start = 0;
    $max_end = 0;
    $data_num = count($data);
    for($i=0;$i<$data_num;$i++){
        $last_sum = 0;
        for($j=$i;$j<$data_num;$j++){
            $sum = $last_sum+$data[$j];
            if($max_value < $sum){
                $max_value = $sum;
                $max_start = $i;
                $max_end = $j;
            }
            $last_sum = $sum;
        }
    }

    return array($max_value,$max_start,$max_end);
}

//方法三、分而自治算法 O(NlogN)
function findMax3($data,$start=0,$end=0){
    if($start >= $end){
        $max_value =  isset($data[$start])?$data[$start]:0;
    }else{
        $mid = floor(($start+$end)/2);

        list($max_left_value,$max_left_start,$max_left_end) = findMax3($data,$start,$mid);
        list($max_right_value,$max_right_start,$max_right_end) = findMax3($data,$mid+1,$end);

        //计算左边的最大值
        $max_this_value = $data[$mid];
        $max_this_start = $mid;
        $max_this_end = $mid;
        $temp = 0;
        for($i=$max_this_start;$i>=$start;$i--){
            $temp += $data[$i];
            if($temp > $max_this_value){
                $max_this_value = $temp;
                $max_this_start = $i;
            }
        }

        //计算右边的最大值
        $temp = $max_this_value;
        for($i=$max_this_end+1;$i<=$end;$i++){
            $temp += $data[$i];
            if($temp > $max_this_value){
                $max_this_value = $temp;
                $max_this_end = $i;
            }
        }

        $max_value = $max_this_value;
        $start = $max_this_start;
        $end = $max_this_end;
        if($max_value < $max_left_value){
            $max_value = $max_left_value;
            $start = $max_left_start;
            $end = $max_left_end;
        }
        if($max_value < $max_right_value){
            $max_value = $max_right_value;
            $start = $max_right_start;
            $end = $max_right_end;
        }
    }
    return array($max_value,$start,$end);
}


//方法四、找规律算法  O(N)
function findMax4($data){
    $max_value = 0;
    $thisSum = 0;
    $data_len = count($data);
    $start = 0;
    $end = 0;
    for($i=0;$i<$data_len;$i++){
        $thisSum += $data[$i];
        if($thisSum > $max_value){
            $max_value = $thisSum;
            $end =$i;
        }else if($thisSum < 0){
            $thisSum = 0;
            $start= $i+1;
        }
    }
    return array($max_value,$start,$end);
}

三、测试

<?php
// 获取一个随机数列
function getArrayData($len=0){
    $arr_data = array('4','-6','8','2','-4','7','2','-5','1');
    if($len != 0){
        $arr_data = array();
        for($i=0;$i<$len;$i++){
            $arr_data[] = rand(-9,9);
        }
    }
    return $arr_data;
}

$arr_data = getArrayData(1000);
echo implode(',',$arr_data);
echo "\n";

echo "*************findMax1:最暴力的方法**********\n";
$start_time = time();
list($max_value1,$start1,$end1)=findMax1($arr_data);
echo "max_value:{$max_value1}\n";
echo "index:{$start1}-{$end1}\n";
echo 'take time:'.(time()-$start_time);echo "\n";

echo "*************findMax2:记录上一次的结果**********\n";
$start_time = time();
list($max_value2,$start2,$end2)=findMax2($arr_data);
echo "max_value:{$max_value2}\n";
echo "index:{$start2}-{$end2}\n";
echo 'take time:'.(time()-$start_time);echo "\n";

echo "*************findMax3:分而治之算法**********\n";
$start_time = time();
list($max_value3,$start3,$end3)=findMax3($arr_data,0,count($arr_data)-1);
echo "max_value:{$max_value3}\n";
echo "index:{$start3}-{$end3}";echo "\n";
echo 'take time:'.(time()-$start_time);echo "\n";

echo "*************findMax4:找规律算法**********\n";
$start_time = time();
list($max_value4,$start4,$end4)=findMax4($arr_data);
echo "max_value:{$max_value4}\n";
echo "{$start4}-{$end4}";echo "\n";
echo 'take time:'.(time()-$start_time);echo "\n";

四、测试结果

  1. n=1000


    测试结果:n=1000
  2. n=5000

还在测试中,第一种方案太慢了

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 212,383评论 6 493
  • 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 90,522评论 3 385
  • 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 157,852评论 0 348
  • 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 56,621评论 1 284
  • 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 65,741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 49,929评论 1 290
  • 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 39,076评论 3 410
  • 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 37,803评论 0 268
  • 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 44,265评论 1 303
  • 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 36,582评论 2 327
  • 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 38,716评论 1 341
  • 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 34,395评论 4 333
  • 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 40,039评论 3 316
  • 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 30,798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 32,027评论 1 266
  • 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 46,488评论 2 361
  • 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 43,612评论 2 350

推荐阅读更多精彩内容

  • Spring Cloud为开发人员提供了快速构建分布式系统中一些常见模式的工具(例如配置管理,服务发现,断路器,智...
    卡卡罗2017阅读 134,637评论 18 139
  • 教你如何迅速秒杀掉:99%的海量数据处理面试题 本文经过大量细致的优化后,收录于我的新书《编程之法》第六章中,新书...
    Helen_Cat阅读 7,410评论 1 39
  • 问题定义: 给定一个长度为N的数组,找出一个最长的单调自增子序列(不一定连续,但是顺序不能乱)。例如:给定一个长度...
    miltonsun阅读 1,067评论 0 1
  • 课堂笔记: 1.现在家长重视教育启蒙,尤其是一上学有了考试,就有了可以量化考核的指标,那必须要争上游,要得高分,最...
    冬雪遇上夏日阅读 145评论 0 0
  • 今天是中华民族的传统节日,冬至,辛苦了一年的人们在这一天纷纷包起了饺子来过节。 传上古时期,中华大地还都是部落的时...
    王泽阅读 343评论 0 2