5-1 最大子列和问题

本文介绍了一个编程问题——最大子列和问题,并提供了一个具体的解决方案。该问题是寻找一个整数序列中连续子列的最大和。文章包含了一段C语言代码示例,用于计算并输出给定序列的最大子列和。

5-1 最大子列和问题 (20分)
给定KK个整数组成的序列{ N_1N
​1
​​ , N_2N
​2
​​ , …, N_KN
​K
​​ },“连续子列”被定义为{ N_iN
​i
​​ , N_{i+1}N
​i+1
​​ , …, N_jN
​j
​​ },其中 1 \le i \le j \le K1≤i≤j≤K。“最大子列和”则被定义为所有连续子列元素的和中最大者。例如给定序列{ -2, 11, -4, 13, -5, -2 },其连续子列{ 11, -4, 13 }有最大的和20。现要求你编写程序,计算给定整数序列的最大子列和。

本题旨在测试各种不同的算法在各种数据情况下的表现。各组测试数据特点如下:

数据1:与样例等价,测试基本正确性;
数据2:102个随机整数;
数据3:103个随机整数;
数据4:104个随机整数;
数据5:105个随机整数;
输入格式:

输入第1行给出正整数KK (\le 100000≤100000);第2行给出KK个整数,其间以空格分隔。

输出格式:

在一行中输出最大子列和。如果序列中所有整数皆为负数,则输出0。

输入样例:

6
-2 11 -4 13 -5 -2
输出样例:

20



#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
int main()
{
    int a[121212];
    int maxn = 0, ans = 0;
    int n;
    scanf("%d", &n);
    for(int i=1;i<=n;i++)
        scanf("%d", &a[i]);
    for(int i=1;i<=n;i++)
    {
        if(ans>0)
            ans += a[i];
        else
            ans = a[i];
        if(maxn<ans)
            maxn  = ans;
    }
    printf("%d\n", maxn);
    return 0;
}

最大问题是动态规划的一个经典问题,目标是找到给定数组中连续数组的最大。给定一个整数数组 nums,我们需要找到一个连续数组(可以为空),使得这个数组的所有元素之最大。 这个问题可以通过创建一个辅助数组来解决,每个元素存储以当前位置结束的最长递增。算法的主要思路是遍历整个数组,对于每个元素,有三种情况: 1. 如果当前元素比前一个元素小,则它的最大就是它本身,因为它需要从头开始构造一个新的。 2. 如果当前元素大于或等于前一个元素,那么可以保留当前元素,或者从前一个元素开始加上当前元素,取两者中的较大值,作为新。 3. 更新全局最大,如果当前元素加入后的新更大。 以下是伪代码关键步骤描述: ```python def maxSubArray(nums): # 初始化辅助数组,first[i]表示以nums[i]结尾的最长递增的起始索引 first = [0] * len(nums) # 初始化辅助数组,max_sum[i]表示以nums[i]结尾的最长递增 max_sum = [nums[0]] + [-float('inf')] * (len(nums) - 1) # 遍历数组 for i in range(1, len(nums)): if nums[i] > nums[i - 1]: # 当前元素比前一个大,直接添加 max_sum[i] = nums[i] # 更新最长递增的起始索引 first[i] = i else: # 否则,寻找左边界,使得nums[i] + 左边界之前的最大 left = first[i - 1] # 如果nums[left]加起来比nums[i]大,说明应该从left开始 max_sum[i] = max(max_sum[i], nums[i] + max_sum[left]) # 更新起始索引,选择能提供更大的左边界 first[i] = left + 1 # 返回全局最大 return max_sum[-1] # 示例 nums = [-2, 1, -3, 4, -1, 2, 1, -5, 4] print(maxSubArray(nums)) # 输出:6 (数组[4,-1,2,1]) ``` 相关问题-- 1. 除了动态规划,还有哪些其他解法可以解决最大问题? 2. 这种方法为什么能在O(n)时间内解决问题? 3. 对于负数的数组,这种解决方案还能正常工作吗?为什么?
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