package other;
/**
* 该类用于演示寻找最长子序列的几种算法
* @author 学徒
*
*/
public class MaxSubLined
{
public static void main(String[] args)
{
int[] array={-2,11,-4,13,-5,2,-5,-3,12,-9};
MaxSubLined max=new MaxSubLined();
System.out.println(max.maxSubN3(array));
System.out.println(max.maxSubN2(array));
System.out.println(max.maxSubNlogN(array));
System.out.println(max.maxSubN(array));
}
/**
* 用于演示O(N^3)的算法
* 算法的思路:
* 穷举数组中以某个元素为起始的,数组中以该元素为起始元素的所有子序列的可能
* 并找出其中子序列和最大的那个值
* @param array 用于寻找最长子序列的数组
* @return 最长子序列的值
*/
public int maxSubN3(int[] array)
{
int result=0;
int length=array.length;
//用于控制子序列的起始下标
for(int i=0;i<length;i++)
{
//用于控制子序列的终止下标
for(int j=i;j<length;j++)
{
//用于计算起始下标到终止下标之间的元素的和
int sum=0;
for(int k=i;k<=j;k++)
{
sum+=array[k];
}
result=Math.max(sum, result);
}
}
return result;
}
/**
* 用于演示O(N^2)的算法
* 算法的思路:
* 穷举数组中以某个元素为起始的,数组中以该元素为起始元素的所有子序列的可能
* 并找出其中子序列和最大的那个值
* @param array 用于寻找最长子序列的数组
* @return 最长子序列的值
*/
public int maxSubN2(int[] array)
{
int length=array.length;
int result=0;
for(int i=0;i<length;i++)
{
int sum=0;
for(int j=i;j<length;j++)
{
sum+=array[j];
result=Math.max(result, sum);
}
}
return result;
}
/**
* 用于演示O(NlogN)的算法
* 算法的思路:
* 采用分治的思想,将数组划分为两半,最长子序列出现的可能只有三种
* 要么在数组的左半边,要么在数组的右半边,要么横跨了数组的左右半边,同时其必定包含
* 数组左半边的右边界以及数组右半边的左边界
* @param array 用于寻找最长子序列的数组
* @return
*/
public int maxSubNlogN(int[] array)
{
return maxSubNlogN(array,0,array.length-1);
}
/**
* 用于递归的那个方法,low和high为数组的左右边界
*/
private int maxSubNlogN(int[] array,int low,int high)
{
//当只剩下一个数组元素的时候,将其直接进行返回
if(low==high)
return Math.max(array[low], 0);
//找到数组中间的分界点
int mid=low+(high-low)/2;
//用于寻找到横跨数组左右半边的那个最长子序列
int lMax=0,rMax=0;
int lSum=0,rSum=0;
//找到包含右边界的左半边的最长子序列
for(int i=mid;i>=low;i--)
{
lSum+=array[i];
lMax=Math.max(lSum, lMax);
}
//找到包含左边界的右半边的最长子序列
for(int i=mid+1;i<high;i++)
{
rSum+=array[i];
rMax=Math.max(rSum, rMax);
}
//返回三种情况中子序列和最大的那个值
return Math.max(maxSubNlogN(array,mid+1,high),Math.max(rMax+lMax, maxSubNlogN(array,low,mid)));
}
/**
* 用于演示O(N)的算法
* 算法的思路:
* 因为最长子序列中的任意一个子序列里的元素值总和均为正数
* 为此,可以在遍历数组的过程中,计算出其最长子序列
* @param array 用于寻找最长子序列的数组
* @return 最长子序列的值
*/
public int maxSubN(int[] array)
{
int sum=0;
int result=0;
for(int i=0;i<array.length;i++)
{
sum+=array[i];
if(sum>result)
result=sum;
if(sum<0)
sum=0;
}
return result;
}
}