最大连续子序列

   给出一个长度为n的徐磊A1,A2,A3……,An,求最大连续和,换句话说,要找到1<i<j<n,使得A(i+1)+A(i+2)+A(i+3)……+Aj尽量最大。

呵呵……相信大家第一想到的就是用最简单的办法,对那就是暴力咯,就是一个一个的模拟了,实现代码如下:

int maxsum(int *a,int n)
{
	int i,j,k,best=a[1];
	for(i=1;i<=n;i++)
		for(j=i;j<=n;j++)
		{
			int sum=0;
			for(k=i;k<=j;k++){ sum+=a[k];tot++;}
			if(sum>best)
			{
				best=sum;

			}
		}
	return best;
}


呵呵……上面的方法相信大家都会,那么大家有没有想想怎么样才能对他在进行一下优化呢,使他的运行速度更快写呢?我们从上面的代码可以看的出来其实做了很多的重复工作,嗯,其实我们可以先把从1到N的数加起来,然后再计算从i到j的和时我们就不需要又从i加到j了,我们只要用a[j]-a[i]就可以得到了;实现代码如下:

int maxsum(int *a,int n)
{
	int *t=(int *)malloc(sizeof(int)*(n+1));
	int i,j,best=a[1];
	t[0]=a[0];
	for(i=1;i<=n;i++) {t[i]=t[i-1]+a[i];tot++;}
	for(i=1;i<=n;i++)
		for(j=i;j<=n;j++)
		{
			int sum=t[j]-t[i-1];
			tot++;
			if(sum>best)
			{
				best=sum;

			}
		}
	return best;
}


除了上面两种方法外,其实我们还可以利用分治法再对程序进行一下优化,我们利用递归分别求解出完全位于左半和右半的最佳序列;然后求出起点位于左半,终点位于右半的最大连续序列,最后对这三个进行合并求最优;具体的实现代码如下:

int sum(int *a,int x,int y)
{
	int i,m,v,L,R,max;
	
	if(y-x==1) return a[x];
	m=x+(y-x)/2;
	max=(sum(a,x,m)>sum(a,m,y))?sum(a,x,m):sum(a,m,y);
	v=0;L=a[m-1];
	
	for(i=m-1;i>=x;i--) 
	{
		v+=a[i];
		tot++;
		if(v>L) L=v;
	}
	v=0;R=a[m];
	for(i=m;i<y;i++)
	{
		v+=a[i];
		tot++;
		if(v>R) R=v;
	}
	max=(max>L+R)?max:L+R;
	return max;
}
int maxsum(int *a,int n)
{
	int t=sum(a,1,n);
	return t;
}


最大连续子序列和问题是指给定一个有`n`(`n >= 1`)个整数的序列,求出其中最大连续子序列的和,规定一个序列的最大连续子序列和至少为 0。使用 C++ 解决该问题有多种方法,以下是两种常见的方法: ### 蛮力法 从开头直接累加,如果子序列的和小于或者等于 0 了,则这个元素之前的序列都不要,子序列从下一个元素开始重新求和。示例代码如下: ```cpp #include<iostream> using namespace std; int main() { // 用数组存放序列 int arr[] = { 2,3,-5,11,-4,13,-9 }; // 求出序列的长度 int length = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); // 存放最大子序列和 int sum = 0, maxsum = 0; for (int i = 0; i < length; i++) { sum = sum + arr[i]; if (sum <= 0) { sum = 0; } if (sum > maxsum) { maxsum = sum; } } cout << "最大子序列和为:" << maxsum; return 0; } ``` ### 分治法 分治法的思路是将问题划分成子问题,分别求解子问题,最后合并子问题的解得到原问题的解。具体步骤为:递归计算整个位于前半部分的最长连续子序列;递归计算整个位于后半部分的最长连续子序列;通过两个连续循环,计算从前半部分开始但是在后半部分结束的最长连续子序列的和;选择上述 3 个子问题中的最大值,作为整个问题的解。示例代码如下: ```cpp #include<bits/stdc++.h> using namespace std; // 三个数最大值 long Max3(long a, long b, long c) { return max(max(a, b), c); } // 求序列 a[s...t] 中最大连续子序列 long MaxSum(int a[], int s, int t) { long maxlsum, maxrsum, maxl = 0, maxr = 0; if (s == t) { // 序列只有 1 个元素 return max(a[s], 0); } int mid = (s + t) / 2; // 左最大子序列和 maxlsum = MaxSum(a, s, mid); // 右最大子序列和 maxrsum = MaxSum(a, mid + 1, t); long templsum = 0; // 求左边加上 mid 元素构成的序列和 for (int i = mid; i >= s; i--) { templsum += a[i]; if (templsum > maxl) { maxl = templsum; } } long temprsum = 0; // 求右边构成的序列和 for (int i = mid + 1; i <= t; i++) { temprsum += a[i]; if (temprsum > maxr) { maxr = temprsum; } } return Max3(maxlsum, maxrsum, maxl + maxr); } int main() { int a[] = {-2, 11, -4, 13, -5, -2}; int n = sizeof(a) / sizeof(*a); cout << "最大连续子序列和为" << MaxSum(a, 0, n - 1); return 0; } ```
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