分治算法求子数组的最大和

本文探讨了如何使用分治算法求解数组中最大子数组和的问题,从O(nlgN)的时间复杂度到优化后的O(N)时间复杂度的解决方案,并提供了相关代码实现。通过递归和维护子数组的边界最大值,实现了高效求解。

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求最大子数组和也是一个非常经典的题目。此题目在leetcode,《编程之美》,《算法导论》,《编程珠玑》中都提到了,这是一个能显著体现出算法设计重要性的题目。通过不断地优化算法设计,该题目能够不断以更好更快的时间被解决。先看一下题目描述:

题目描述: 输入一个整形数组,数组里有正数也有负数。 数组中连续的一个或多个整数组成一个子数组,每个子数组都有一个和。
求所有子数组的和的最大值。要求时间复杂度为O(n)。

例如输入的数组为1, -2, 3, 10, -4, 7, 2, -5,和最大的子数组为3, 10, -4, 7, 2,
因此输出为该子数组的和18。


《编程珠玑》的第八章用了四种方法来解决本问题,本文是想讲述其中一种方法:分治方法

为何要用分治方法,因为在我看来分治方法相比与其它方法更具有普适性,分治思想应该作为我们考虑解决问题的一种常用思路。

分治法

分治的方法思路如下:

  1. 将数组二分,分别求两个字数组的最大子数组和。
  2. 求包含了中心点的最大子数组和。
  3. 取上述三个值的最大值返回。

    整个过程是一个深度递归的过程,可以推出:
    T(n)=2T(n/

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