求整型数组中的最大连续子串和,时间复杂度为O(n)(每天一道算法题开心一上午系列(1))

题目要求

输入一个整形数组(可能有正数和负数),求数组中连续子数组(最少有一个元素)的最大和。要求时间复杂度为O(n)。
输入例子为:

8  //数组长度,接下来是从0下标开始输入数组
1
-2
3
10
-4
7
2
-5

输出例子为:

18  // 最大数组的和
最大子数组为 3,10,-4,7,2 //最大数组的元素

分析:

由于时间复杂度为O(n),故不能使用多重for循环。假设输入的数组为x[length]
①怎么得到最优解?
获得多个连续子串的局部最优解,将结果存到数组中,故实例化一个二维数组用来存放结果集(n行3列),第一列代表子串在父串中的开始下标第二列代表子串在父串中的结束下标,根据第三列的值大小即可确定最优解

int **res = new int*[length];
    for(int i=0; i < length ; i++)
    {
        res[i] = new int [3]; 
    }

②何时将子串加到结果集中?(假设输入的数组为x[length])
(一)当对父串进行从后向前遍历时
定义一个END值确定当前的子串结束的下标,故END初始下标为length-1
定义一个now值用于记录,当前子串的和大小,初始值为数组的最后一个值
定义一个MAX值用于记录目前所找到子串的和的最大值,初始值为数组的最后一个值
(二)如果对父串遍历时的值为正数x[I]>0,证明当前子串还有可能更大,故now = now +x[i];continue继续遍历
(三)如果对父串遍历时的值为负数x[i]<=0,暂且达到子串最大值,和MAX值进行比较,如果比MAX大,MAX = now ,将当前下标,END,MAX加入到结果集中,但是该子串还有可能继续变大 计算完 now = now + x[i] 后,判断now的值确定是否开辟一个新子串
如果now的值为正数,证明该子串对于下个元素的影响是积极的,故continue继续遍历
如果now的值为负数,证明该子串对于下个元素的影响是消极的,故开辟一个新的子串,方法为设置 END = i-1 ; now = X[i-1]
(四)当遍历到最后一个元素时即x[0],如果x[0]<=0退出循环
如果x[0]>0,则 now = now + x[0] ,如果 now>MAX 将当前子串加入到结果集中,否则退出循环
(五)根据结果集打印输出

执行结果如图:
求整型数组中的最大连续子串和,时间复杂度为O(n)(每天一道算法题开心一上午系列(1))_第1张图片

附(代码)

#include 

using namespace std;
int get(int *x,int length,int &START_, int &END_);
int main()
{
    int length;
    cin>>length;
    int *x = new int[length];
    for(int i=0;i>x[i];
    }
    int START,END;
    int res = get(x,length,START,END); //执行算法,x为数组,length为数组长度,
    cout<=0 ; i--)
    {
        if(i == 0) //遍历到最后一个元素时
        {
             if(x[i] > 0)
             {
                 now = now + x[i];
                 if(now > MAX)
                 {
                    MAX = now ;
                    res[flag][0]= i;
                    res[flag][1]= END;
                    res[flag][2]= MAX;
                    flag++;
                 }
             }
             if(x[i] <= 0)
             {
                 if(now > MAX)
                 {
                    MAX = now ;
                    res[flag][0]= i+1;
                    res[flag][1]= END;
                    res[flag][2]= MAX;
                    flag++;
                 }
             }
        }

        if(x[i] >  0) //当前元素为正数
        {
            now = now + x[i]; //更新当前子串和
            continue; //继续循环
        }

        if(x[i] <=  0) //当前元素为负数或0
        {
            if(now > MAX) //子串是最优解,将结果放入结果集中
            {
             MAX = now ;
             res[flag][0]= i+1;
             res[flag][1]= END;
             res[flag][2]= MAX;
             flag++;
            }
            now = now + x[i]; //更新当前子串和
            if(now <= 0)  // 当前子串对下个元素消极影响 , 开辟新的子串
            {
                now = 0;
                END = i-1;
            }
            else
               continue;   // 继续遍历
        }
    }

        int res_max = res[0][2];
        int res_flag = 0;
        for(int i=0 ; i < flag ; i++)  // 遍历结果集,获取最优解
        {
            if(res[i][2] > res_max)
                {
                    res_max = res[i][2];
                    res_flag = i;
                }
        }

        START_ = res[res_flag][0]; //最优解子串在x中的开始下标
        END_ = res[res_flag][1]; //最优解子串在x中的结束下标
        return res[res_flag][2]; ////最优解子串在x中的开始下标
}

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