最大m子段和问题:给定由n个整数(可能为负)组成的序列a1、a2、a3...,an,以及一个正整数m,要求确定序列的m个不想交子段,使这m个子段的总和最大!
设b(i,j)表示数组a的前j项中i个子段和的最大值, 并且第i个子段包含a[j](1<=i<=m,i<=j<=n),则所求的最优值为maxb(m,j)(m<=j<=n)。 在这种定义下b(i,j)的递推公式:b(i,j)=max{b(i,j-1)+a[j],maxb(i-1,t)+a[j](i-1<=t<j)}(1<=i<=m,i<=j<=n);b(i,j-1)+a[j]表示第i个包含a[j-1]和a[j],maxb(i-1,t)+a[j]表示第i个子段仅包含a[j]。
这中定义很强悍,尤其是黄色标记部分,直接把b(i,j)把a[j]限制在第i段内,然后再分a[j-1]和a[j]都在子段内和只有a[j],特殊的当m=1时,b(1,j)=max(b(1,j-1)+a[j],a[j]),1<=j<=n;如果翻译成文字的话,就是说在数组j位置的最大和子段(包含a[j])等于数组在j-1位置的最大和子段(包含a(j-1))加上a[j]和最大和子段只有a[j]的情况的最优值,当然所求解可以表示为maxb(1,j)(1<=j<=n); 其实如果光从b(1,j)=max(b(1,j-1)+a[j],a[j])这个等式本生出发我们很容易的观察出b(1,j-1)的正负直接决定着b(1,j)的取值,然后我们可以产生这中想法,如果b(1,j-1)为正,我就继续加,如果为负我就重新开始加!!! 这样的话,写成程序就更简单,其实就是前面我写的最大子段和的动态规划方法的解释。。。(今天终于明白了!!!)
代码如下:
设b(i,j)表示数组a的前j项中i个子段和的最大值, 并且第i个子段包含a[j](1<=i<=m,i<=j<=n),则所求的最优值为maxb(m,j)(m<=j<=n)。 在这种定义下b(i,j)的递推公式:b(i,j)=max{b(i,j-1)+a[j],maxb(i-1,t)+a[j](i-1<=t<j)}(1<=i<=m,i<=j<=n);b(i,j-1)+a[j]表示第i个包含a[j-1]和a[j],maxb(i-1,t)+a[j]表示第i个子段仅包含a[j]。
这中定义很强悍,尤其是黄色标记部分,直接把b(i,j)把a[j]限制在第i段内,然后再分a[j-1]和a[j]都在子段内和只有a[j],特殊的当m=1时,b(1,j)=max(b(1,j-1)+a[j],a[j]),1<=j<=n;如果翻译成文字的话,就是说在数组j位置的最大和子段(包含a[j])等于数组在j-1位置的最大和子段(包含a(j-1))加上a[j]和最大和子段只有a[j]的情况的最优值,当然所求解可以表示为maxb(1,j)(1<=j<=n); 其实如果光从b(1,j)=max(b(1,j-1)+a[j],a[j])这个等式本生出发我们很容易的观察出b(1,j-1)的正负直接决定着b(1,j)的取值,然后我们可以产生这中想法,如果b(1,j-1)为正,我就继续加,如果为负我就重新开始加!!! 这样的话,写成程序就更简单,其实就是前面我写的最大子段和的动态规划方法的解释。。。(今天终于明白了!!!)
代码如下:
- #include<stdio.h>
- int MaxSum1(int m,int n,int *a)//m为切割段数,n为数组大小
- {
- int i,j,k,sum;
- if(n<m||m<1)
- return 0;
- int **b =new int *[m+1];
- for(i=0;i<=m;i++)
- b[i]=new int[n+1];
- for(i=0;i<=m;i++)
- b[i][0]=0;
- for(j=1;j<=n;j++)
- b[0][j]=0;
- for(i=1;i<=m;i++)
- for(j=i;j<=n-m+i;j++)
- {
- if(j>i)
- {
- b[i][j]=b[i][j-1]+a[j];
- for(k=i-1;k<j;k++)
- {
- if(b[i][j]<b[i-1][k]+a[j])
- b[i][j]=b[i-1][k]+a[j];
- }
- }
- else
- {
- b[i][j]=b[i-1][j-1]+a[j];
- }
- }
- sum=0;
- for(j=m;j<=n;j++)
- if(sum<b[m][j])
- sum=b[m][j];
- delete b;
- return sum;
- }
- //教科书上又进行了代码优化,如下
- int MaxSum(int m,int n,int *a)
- {
- int i,max,j,sum;
- if(n<m||m<1)
- return 0;
- int *b=new int[n+1];
- int *c=new int[n+1];
- b[0]=0;
- c[0]=0;
- for(i=1;i<=m;i++)
- {
- b[i]=b[i-1]+a[i];
- c[i-1]=b[i];
- max=b[i];
- for(j=i+1;j<=i+n-m;j++)
- {
- b[j]=b[j-1]>c[j-1]?b[j-1]+a[j]:c[j-1]+a[j];
- c[j-1]=max;
- if(max<b[j])
- max=b[j];
- }
- c[i+n-m]=max;
- }
- sum=0;
- for(j=m;j<=n;j++)
- if(sum<b[j])
- sum=b[j];
- return sum;
- }
- int main()
- {
- int n,m;
- int a[100],i;
- while(scanf("%d %d",&m,&n)!=EOF)
- {
- for(i=1;i<=n;i++)
- scanf("%d",&a[i]);
- printf("%d\n",MaxSum(m,n,a));
- }
- return 0;
- }