数组分割

数组分割

个人信息：就读于燕大本科软件工程专业 目前大三;

本人博客：google搜索“cqs_2012”即可;

个人爱好：酷爱数据结构和算法，希望将来从事算法工作为人民作出自己的贡献;

编程语言：C++ ;

编程坏境：Windows 7 专业版 x64;

编程工具：vs2008;

制图工具：office 2010 powerpoint;

硬件信息：7G-3 笔记本;

真言

痛的领悟，痛是有领悟的，痛的时候收获更多。

题目

数组分割：有2*n长度的整形数组，将其对半分割，分割后的两个数组的和最接近。

方案

用工具栈单向遍历（思路源于栈对二叉树分支搜索的例子）

算法设计用C++代码表示如下

// 数组分割
	void Array::Divided_Array(int * data,const unsigned int length)
	{
	// 异常输入
		if(data == NULL || length == 0 || length %2 != 0)
		{
			cout<<"异常输入 Divided_Array"<<endl;
		}

	// 正常输入
		else
		{
		// 开辟空间，选择算法辅助工具
			stack<unsigned int> S ;
			int sum_stack = 0 ;
			int min;
			unsigned int now ;
			unsigned int * result = new unsigned int[length/2];

		// 求出数组的和
			int sum_array = Sum_Array(data,length) ;
			cout<<"sum_array = "<<sum_array<<endl;
		// 核心算法
			S.push(0) ;
			sum_stack = data[0] ;
			min = sum_array/2 - sum_stack;
			now = 0;
			while( true )
			{
			
			// 进栈原则
			// 和不够大
				if(sum_stack < sum_array/2)
				{

				// 元素个数不够
					if(S.size() < length/2)
					{
					// 栈顶没有走到数组尾部
						if(now < length-1)
						{
							now++;
							S.push(now);
							sum_stack += data[now];
						}

					// 栈顶已经走到数组尾部
						else{
							if(S.empty() == false)
							{
								now = S.top();
								sum_stack -= data[S.top()];
								S.pop();
								
							}
							else break;
						}
					}

				// 元素个数已经够了,
				// 检查是否比当前组合更符合大案要求，
				// 如果是则保存一下
					else if(S.size() == length/2)
					{
						if(sum_array/2 - sum_stack < min)
						{
							min = sum_array/2 - sum_stack;
							Stack_To_Array(S,result);
						}
					// 出栈，更新栈，继续寻找
						now = S.top();
						sum_stack -= data[now];
						S.pop();

					}
				}

			// 出栈原则
				else if(sum_stack > sum_array/2)
				{
				// 出栈，更新栈，继续寻找
					now = S.top();
					sum_stack -= data[now];
					S.pop();
					
				}

			// 如果当前栈的和等于数组和的一半
				else
				{
					if(S.size() == length/2)
					{
						min = sum_array/2-sum_stack;
						Stack_To_Array(S,result);
						break;
					}
					else 
					{
						// 出栈，更新栈，继续寻找
						if(S.empty() == false)
						{
							now = S.top();
							sum_stack -= data[S.top()];
							S.pop();						
						}
						else break;
					}
				}
			}

			cout<<"min = "<<min<<endl;
			cout<<"sum_stack = "<<sum_stack<<endl;
			cout<<"answer for 数组分割"<<endl;
			for(unsigned int i=0;i<length/2;i++)
			{
				cout<<data[result[i]]<<" ";
			}
			cout<<endl;
			
		}
	}

// 数组求和
	int Array::Sum_Array(int * data,const unsigned int length)
	{
	// 异常输入
		if(data == NULL || length == 0 || length %2 != 0)
		{
			cout<<"异常输入 Divided_Array"<<endl;
			return -1;
		}

	// 正常输入
		else
		{
			int sum = 0;
			for(unsigned int i =0;i<length;i++)
				sum += data[i];
			return sum;
		}
	}



// 栈复制到数组
	void Array::Stack_To_Array(stack<unsigned int> S,unsigned int * &data)
	{
		unsigned int length = S.size();
		if(length == 0)
		{
			return void(0);
		}
		data = new unsigned int[length];
		for(unsigned int i = length-1;i < length;i--)
		{
			data[i] = S.top();
			S.pop();
		}
		return void(0);
	}

实验

数组 int data[]={-9,0,-3,-5,-1,-2,6,80,56,23};

程序结果

这里只输出了一个分割后的数组 -9 0 -5 6 80 ，还有一个数组是 -3 -1 -2 56 23