题目,求一个连续的数组,最大连续和。
(一)O(n3)算法:
利用穷举法的思想,这种方法的效率最差。
代码如下:
#include <iostream> #include <cstdlib> #include <ctime> #include <cmath> using namespace std; const int MAXN = 1000; int A[MAXN], n; int maxsum(int *A, int n) { int beat = A[0]; 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 += A[k]; } if(sum > best) best = sum; } } return best; } int main() { cin >> n; srand(time(NULL)); for(int i = 1; i <= n; ++i) { A[i] = rand(); } for(int i = 1; i <= n; ++i) cout << A[i] << endl; int maxSumAns = maxsum(A, n); cout << maxSumAns << endl; return 0; }
分析:假设Si = A1+A2+...+Ai,则Ai+Ai+1+...+Aj = Sj - Si-1。 这个式子的含义是:连续子序列之和等于两个前缀和之差。
利用这种思想就可以把O(n3)算法里面的最内层的循环给去掉了!
代码如下:
#include <iostream> #include <cstdlib> #include <ctime> #include <cmath> using namespace std; const int MAXN = 1000; int A[MAXN], S[MAXN], n; int maxsum(int *A, int *S, int n) { S[0] = 0; int best = A[1]; for(int i = 1; i <= n; ++i) S[i] = S[i-1] + A[i]; for(int i = 1; i <= n; ++i) { for(int j = i; j <= n; ++j) { best = max(best, S[j] - S[i-1]); } } return best; } int main() { cin >> n; srand(time(NULL)); for(int i = 1; i <= n; ++i) { A[i] = rand(); } for(int i = 1; i <= n; ++i) cout << A[i] << endl; int maxSumAns = maxsum(A, S, n); cout << maxSumAns << endl; return 0; }
(三)O(nlogn)算法:
分析:利用分治法:
(1)划分问题:把问题的实例划分成子问题。
(2)递归求解:递归解决子问题。
(3)合并问题:合并子问题的解得到原问题的解。
这种方法运用到本例中就是这样的:
(1)划分问题:把序列分成元素个数尽量相等的两半;
(2)递归求解:分别求出完全位于左半或者完全位于右半的最佳序列;
(3)合并问题:求出起点左半、终点位于右半的最大连续和序列,并和子问题的最优解比较。
这里的解法在合并问题步骤时有点特别:既然起点位于左半,终点位于右半,我们可以人为地把这样的序列分成两部分,然后独立求解:先寻找最佳起点,然后再寻找最佳终点。
代码如下:
#include <iostream> #include <cstdlib> #include <ctime> #include <cmath> using namespace std; const int MAXN = 1000; int A[MAXN], n; int maxsum(int *A, int x, int y) { //返回数组在左闭右开区间[x, y)中的最大连续和 if(y - x == 1) return A[x]; //只有一个元素,直接返回 int m = x + (y - x) / 2; //分治第一步:划分成[x, m)和[m, y)。 int maxans = max(maxsum(A, x, m), maxsum(A, m, y)); //分治第二部,递归求解,左边的最大连续和以及右边的最大连续和,两者更大的那个放进变量maxans中 int L = A[m-1], u = 0; for(int i = m-1; i >= x; --i) L = max(L, u += A[i]); //分治第三部,合并(1)—从分界点开始往左的最大连续和L int R = A[m], v = 0; for(int i = m; i < y; ++i) R = max(R, v += A[i]); //分治第三部,合并(2)—从分界点开始往右的最大连续和R return max(maxans, L+R); //把子问题的解与L和R比较 } int main() { cin >> n; srand(time(NULL)); for(int i = 1; i <= n; ++i) { A[i] = rand(); } int maxSumAns = maxsum(A, 1, n+1); for(int i = 1; i <= n; ++i) cout << A[i] << endl; cout << maxSumAns << endl; return 0; }
对O(n2)的算法稍作改进,就可以得到下面这种最高效的算法了!
分析:当j确定时,“S[j] - S[i-1]最大”,相当于“S[i-1]最小”,因此只需要扫一次数组,维护“目前遇到过的最小S”即可!!!
代码如下:
#include <iostream> #include <cstdlib> #include <ctime> #include <cmath> using namespace std; const int MAXN = 1000; int A[MAXN], S[MAXN], n; int maxsum(int *A, int *S, int n) { S[0] = 0; for(int i = 1; i <= n; ++i) S[i] = S[i-1] + A[i]; int mins = S[0], maxs = -100000; for(int i = 1; i <= n; ++i) { if(S[i] - mins > maxs) maxs = S[i] - mins; if(S[i] < mins) mins = S[i]; //维护“目前遇到过的最小S” } return maxs; } int main() { cin >> n; srand(time(NULL)); for(int i = 1; i <= n; ++i) { A[i] = rand(); } for(int i = 1; i <= n; ++i) cout << A[i] << endl; int maxSumAns = maxsum(A, S, n); cout << maxSumAns << endl; return 0; }
ACM:递归与分治,最大连续和,O(n3), O(n2), O(nlogn), O(n) 算法。,布布扣,bubuko.com
ACM:递归与分治,最大连续和,O(n3), O(n2), O(nlogn), O(n) 算法。
原文地址:http://blog.csdn.net/u010470972/article/details/36214025