【经典专题】从一维到二维——从最大子数组到最大子矩阵

这篇博客介绍了如何从简单的一维数组最大子数组问题出发,逐步解决二维矩阵中找到最大子矩阵及其位置的问题。首先通过动态规划解决一维数组的最大子数组和,然后扩展到找到最大子数组的起始位置。最后,通过将矩阵的连续行合并为一维数组,应用类似的方法解决二维矩阵中的最大子矩阵问题,利用前缀和优化提高效率。整个过程展示了问题的逐步抽象和复杂度升级的解决思路。

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由简入难,先从最简单的问题的入手吧:

给出一个整形数组,问最大子数组的和是多少?要求数组连续。

输入样例:nums = [-3,4,-1,2,1,-5,4]

输出样例:6,即连续子数组[4,-1,2,1]的和最大

思路很简单:

可以DP,但没必要。可以这样理解:当之前已有的数组和大于0时,则它必然对于此时的和有贡献,因此在其基础上累加(if sum > 0 : sum += nums[i]);当之前已有的数组和小于0时,则此时应该另起炉灶(if sum < 0 : sum = nums[i])。

代码也简单:

class Solution {
   
    public int maxSubArray(int[] nums) {
   
        int max = nums[0];
        int sum = nums[0];
        for (int i = 1; i < nums.length; i++) {
   
            sum = nums[i] + (sum > 0 ? sum : 0);
            max = Math.max(max, sum);
        }
        return max;
    }
}

 
 

更进一步,如果想要的是最大数组位置而非最大数组和:

思路也不难:

仍旧需要维护最大值max、数组和sum;设置一个start表示数组左边界,而右边界就是当前的位置i,不用专门设置变量;

想一个重要的问题,start在何时更新呢?在由于sum小于0而另起炉灶时更新start。

代码如下:

class Solution {
   
    public int[] maxSubArray(int[]
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