动态规划——最大子数组

上一篇我们用分治法已经将问题的复杂度降低了许多,但是,我们依旧不满足,于是,我们尝试用动态规划来做这道题。

解题思路:
对于这样一个连续和的问题(个人习惯叫做最大连续和),如果我们要用动态规划来解,首先得考虑状态和状态转移方程。如果我们把题述数组看成序列,那么是不是可以用序列DP来考虑呢?
我们不妨考虑一个这样的序列:1,-3,5,-2,4
a[i]表示这个序列的第 i 个元素,dp[i]表示最后一个元素是a[i]的最大连续和(此乃状态,是不是跟LIS的DP解法有点类似),于是:
dp[0] : a[0] ; ( 1 )
dp[1] : max(dp[0] + a[1] , a[1]) ; ( -2 )
dp[2] : max(dp[1] + a[2] , a[2]) ; ( 5 )
dp[3] : max(dp[2] + a[3] , a[3]) ; ( 3 )
dp[4] : max(dp[3] + a[4] , a[4]) ; ( 7 )
所以:ans = 7 (dp数组的最大值)
于是,我们可以得到状态转移方程:dp[i+1] = max(dp[i]+a[i+1] , a[i+1])
写成代码的话,我们可以忽略掉dp数组,直接用一个变量sum来记录 i 之前的最大增量(因为如果这个增量为负,则变为0)
wikioi 3155

#include <bits/stdc++.h>
#define INF 0x3f3f3f3f

using namespace std;

int n,ans,sum,a[1000005];

int main()
{
    while(~scanf("%d",&n))
    {
        for(int i=0;i<n;i++)
            scanf("%d",&a[i]);

        ans=~INF,sum=0;
        for(int i=0;i<n;i++)
        {
            sum+=a[i];
            if(ans<sum)
                ans=sum;
            if(sum<0)
                sum=0;
        }
        printf("%d\n",ans);
    }

    return 0;
}

总结:
果然动规很强啊。。。。

### LeetCode 最大子数组和问题解决方案 #### 定义与目标 对于给定的一个整数数组 `nums`,目的是找到一个具有最大和的连续子数组(至少包含一个元素),并返回该子数组最大可能和[^2]。 #### 动态规划方法解析 为了有效地解决问题,采用动态规划是一种常见策略。这里的关键在于定义合适的子问题来简化原始问题。具体来说,考虑「`nums[0..k)` 中以最后一个元素结尾的最大子数组和」作为子问题的形式[^1]。这样做的好处是可以逐步累积之前的结果,从而避免重复计算。 基于上述思路,状态转移方程可表达如下: 设 `dp[i]` 表示以第 i 个位置结束的最大子序列之和,则有: \[ dp[i]=\max(dp[i-1]+nums[i], nums[i]) \] 初始条件设定为第一个元素本身即 `dp[0] = nums[0]`。最终所求的答案就是整个过程中出现过的最大的那个 `dp[i]` 值。 ```python def maxSubArray(nums): n = len(nums) if not nums or n == 0: return 0 # 初始化当前最大值以及全局最大值均为首项 current_sum = global_max = nums[0] for num in nums[1:]: # 更新当前最大值 current_sum = max(num, current_sum + num) # 如果当前最大值大于全局记录下的最大值则更新它 if current_sum > global_max: global_max = current_sum return global_max ``` 这种方法的时间复杂度为 O(n),空间复杂度可以通过只保存两个变量而优化至 O(1)[^3]。 #### 思维扩展 除了掌握具体的编程技巧外,更重要的是学习如何将实际生活中的难题抽象成计算机能够处理的小片段——就像本题目里那样把整体分割成更易于管理的部分,并通过这些部分之间的关系推导出完整的解答过程[^4]。
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