最大连续和问题:给出一个长度为n的序列A1, A2, A3,······ An,求最大连续和。或者这样理解:要求找到1≤i≤j≤n,使得Ai+ Ai+1 + ······ +Aj尽量大。
【分析】
这时候最容易想到的就是暴力枚举了,,,
代码如下:
for(int i=1; i<=n; i++) {
for(int j=i; j<=n; j++) {
int sum = 0;
for(int k=i; k<=j; k++)
sum += val[k];
//Max = Max>sum? Max:sum;
if(sum > Max) { // 这里记录了下标, 若不需要的话可换成上面一句
Max = sum;
ii = i;
jj = j;
}
}
}
很显然,这是一个O(N^3) 的算法,理论n的最大范围为1000,实际上约为1400左右。
怎么优化呢,让我们来想想这个算法:设Si = A1 + A2 + A3 + ······ + Ai,则Ai+1 + Ai+2 + ······ + Aj = Sj - Si-1
其含义就是“连续子序列之和等于两个前缀和之差”,我们很容易写出以下代码:
memset(sum, 0, sizeof(sum));
for(int i=1; i<=n; i++) sum[i] = sum[i-1] + val[i];
for(int i=1; i<=n; i++)
for(int j=i; j<=n; j++)
Max = max(Max, sum[j]-sum[i-1]);
其时间复杂度为O(n^2),虽然少了一层循环,但复杂度还是很高
再想想能不能在优化了,O(nlogn)的算法有什么呢,,对了,就是分治
我们先将这个序列分成元素个数尽量相等的两半,求出完全位于左边或者完全位于右边的最佳序列,然后求出起点位于左边、终点位于右边的最大连续和序列,并和子问题的最优解比较。
代码如下:
int solve(int *val, int x, int y) {
if(y-x == 1) return val[x]; // 只有一个元素,返回
int m = x + (y-x) / 2; // 划分[x, m), [m, y)
int Max_S = max(solve(val, x, m), solve(val, m, y));
int v, L, R;
v = 0; L = val[m-1];
for(int i=m-1; i>=x; i--) L = max(L, v+=val[i]);
v = 0; R = val[m];
for(int i=m; i<=y; i++) R = max(R, v+=val[i]);
return max(Max_S, L+R);
}
该算法是O(nlogn)的,已经能通过很大的数据了,但有没有更好的方法呢?
答案当然是有啦,比O(nlogn)还小的就是O(n)的算法啦,而且还不止一种哦
int solve_1() {
int n; scanf("%d", &n);
int Now; scanf("%d", &Now); // 先读入第一个数
int Temp, Ans = Now; // 第一个数给 Ans
if(Now > 0) Temp = Now; // 如果第一个数是正的,则有价值维护
for(int i=2; i<=n; i++) {
scanf("%d", &Now);
Temp += Now; // 计算前 ?个连续元素和
if(Temp > Ans) Ans = Temp; // 出现了更优解,更新
if(Temp < 0) Temp = 0; // 如果过前面的和小于0了,就没有维护的价值了
}
printf("%d\n", Ans); //输出答案
}
void solve_2() {
int Max = -99999, Ans[MAXN];
memset(Ans, 0, sizeof(Ans));
int n; scanf("%d", &n);
for(int i=1; i<=n; i++) {
int x; scanf("%d", &x);
Ans[i] = max(Ans[i-1]+x, x); // DP
Max = max(Max, Ans[i]);
}
printf("%d\n", Max);
}