leetcode-53- 最大子序和(maximum subarray)-java

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题目及用例

package pid053;
/*最大子序和

给定一个整数数组 nums ,找到一个具有最大和的连续子数组(子数组最少包含一个元素),返回其最大和。

示例:

输入: [-2,1,-3,4,-1,2,1,-5,4],
输出: 6
解释: 连续子数组 [4,-1,2,1] 的和最大,为 6。

进阶:

如果你已经实现复杂度为 O(n) 的解法,尝试使用更为精妙的分治法求解。
*/




public class main {
	
	public static void main(String[] args) {
		int[][] testTable = {{-2,1,-3,4,-1,2,1,-5,4},{-1,-2,-3,-4,-1},{7,-6,4,3,1},{-1,6,2,7}};
		for (int[] ito : testTable) {
			test(ito);
		}
	}
		 
	private static void test(int[] ito) {
		Solution solution = new Solution();
		int rtn;
		long begin = System.currentTimeMillis();
		for (int i = 0; i < ito.length; i++) {
		    System.out.print(ito[i]+" ");		    
		}
		System.out.println();
		//开始时打印数组
		
		rtn = solution.maxSubArray(ito);//执行程序
		long end = System.currentTimeMillis();	
		
		//System.out.println(ito + ": rtn=" + rtn);
		System.out.println( " rtn=" +rtn);
//		for (int i = 0; i < ito.length; i++) {
//		    System.out.print(ito[i]+" ");
//		}//打印结果几数组
		
		System.out.println();
		System.out.println("耗时:" + (end - begin) + "ms");
		System.out.println("-------------------");
	}

}

解法1(成功,16ms,较快)
速度o(n)
方法就是不断累加,如果现在的值加到负数,先更新max值
然后加上负数,如果小于0,则初始化为0,否则就不管
如果最后max为0,证明全是负数,则取负数中的最大的那个数

package pid053;


class Solution {
public int maxSubArray(int[] nums) {
    int length=nums.length;
    if(length==0){
    	return 0;
    }
    int totalMax=0;
    int nowMax=0;
    for(int i=0;i<length;i++){
    	int now=nums[i];
    	if(nowMax==0){//新的开始
    		if(now>=0){
    			nowMax=now;
    			continue;
    		}
    		else {
				continue;
			}
    		
    	}
    	else {//之前已经有和了
			if(now>=0){
				nowMax=nowMax+now;
				continue;
			}
			else{//上一个的和暂时结束进入减法模式
				
				if(nowMax>totalMax){//加上负的肯定变小,先更新max值
					totalMax=nowMax;
				}				
				nowMax=nowMax+now;
				if(nowMax<0){
					nowMax=0;
				}
				continue;
			}
    		
		}
    	
    }
	
    if(nowMax>totalMax){
		totalMax=nowMax;
	}
    if(totalMax==0){//全为负的情况
    	totalMax=nums[0];
    	for(int i=0;i<length;i++){
    		int now=nums[i];
    		if(now>totalMax){
    			totalMax=now;
    		}
    	}
    }
	
	return totalMax;
    }
}

解法2(别人的)
dp算法,思路和我的一样,但是很简洁

class Solution {
public:
    int maxSubArray(vector<int>& nums) {
        int size=nums.size();
        
        int sum=0;
        int max=INT_MIN;
        for(int i=0; i<size; i++){
            sum+=nums[i];
            if(sum>max){
                max=sum;
            }
            
            if(sum<0){
                sum=0;
            }
        }
        
        return max;
    }
};

解法3(别人的)
动态规划
更加简洁
程式就是

sum=max(sum,nums[i]);
max_sum=max(sum,max_sum);
int maxSubArray(vector<int>& nums) {
        if(nums.empty()) return 0;
        int sum=nums[0];
        int max=sum;
        for(int i=1;i<nums.size();++i){
            sum=(sum+nums[i])>nums[i]?(sum+nums[i]):nums[i];
            max=sum>max?sum:max;
        }
        return max;
    }

---------------------

解法4(别人的)
分治法:思路:假设数组下标有效范围是l到r,将数组分为左半部分下标为(l,mid-1)和右半部分下标为(mid+1,r)以及中间元素下标为mid,接下来递归求出左半部分的最大子序和:left=helper(nums,l,mid-1); 右半部分最大子序和right=helper(nums,mid+1,r);接下来再将左半部分右边界,右半部分左边界以及中间元素nums[mid]整合,用了两个循环,先整合左半部分右边界和中间值,再将整合结果与右半部分左边界整合得到整合以后的最大子序和max_num,最后返回max_num,left,right的最大值即是要求的最大子序和。

class Solution {
public:
    int maxSubArray(vector<int>& nums) {
        if(nums.size()==0)return 0;
        return helper(nums,0,nums.size()-1);
    }
    int helper(vector<int>& nums,int l,int r){
        if(l>r)return INT_MIN;//注意此处不是返回0,比如{-2,-1},分治以后变为左中右n{},-1,{-2}三部分。左半部分{}应返回INT_MIN,
        //因为还要和右半部分的返回值进行比较,最终正确结果返回-1。若左半部分返回0,0>-2,且大于左中右的最大组合值(-1),最终结果返回0,出错
        if(l==r)return nums[l];
        int mid=(l+r)/2;
        int left=helper(nums,l,mid-1);
        int right=helper(nums,mid+1,r);
        int t=nums[mid];
        int max_num=nums[mid];
        for(int i=mid-1;i>=l;i--){
            t+=nums[i];
            max_num=max(max_num,t);
        }
        t=max_num;
        for(int i=mid+1;i<=r;i++){
            t+=nums[i];
            max_num=max(max_num,t);
        }
        return max(max(left,right),max_num);
    }
};

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