C语言强化(三)求子数组的最大和

上一篇解答了在栈里面求最小值元素的问题,这一篇,来聊聊怎么找到数组中子数组的最大和。

通过这道题,你可以掌握

思路

连续数相加要最大,说明左右两边的数肯定不是负数,否则不可能最大连续数序列中允许存在负数,前提是负数前面的一段正数相加要大于这个负数,否则两者抵消后,和会变小

算法

遍历数组遇到正数,不断累加,遇到的第一个正数要记录下标

遇到负数,记录下标,把此下标减1和之前记录的正数的下标之间的数组作为一个可能最大数组,

与之前的可能最大数组比较,若变大,则取代!判断累加的值与负数大小关系如果累加值大于负数,则继续累加如果累加值小于等于负数,舍弃此负数,向前移动,累加值清零

源代码

<span style="font-size:14px;">#include <stdio.h>#include<stdlib.h>#include <iostream>#include<vector>#include<sstream>using namespace std;/**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。思路连续数相加要最大,说明左右两边的数肯定不是负数连续数序列中允许存在负数,前提是负数前面的一段正数相加要大于这个负数算法:遍历数组遇到正数,不断累加,遇到的第一个正数要记录下标遇到负数,记录下标,把此下标减1和之前记录的正数的下标之间的数组作为一个可能最大数组,与之前的可能最大数组比较,若变大,则取代!判断累加的值与负数大小关系如果累加值大于负数,则继续累加如果累加值小于等于负数,舍弃此负数,向前移动,累加值清零*/void main(){//根据用户输入创建数组vector <int> oriArray;int n=0,count=0;string str;bool endFlag=true;while(endFlag){cout<<"请输入第"<<count<<"个数组元素,输入e结束输入"<<endl;cin>>str;if(str=="e"){endFlag=false;}else{stringstream(str)>> n;oriArray.push_back(n);count++;}}cout<<"所输入的数组为"<<endl;for(int i =0;i<oriArray.size();i++){cout<<oriArray[i]<<" ";}//求最大子数组/**add:累加值ori:累加值的起始角标max:最大和maxOri:最大和子数组起始角标maxEnd:最大和子数组结尾角标*/int add=0,ori=0,max=0,maxOri=0,maxEnd=0;bool firstPos=true;//遍历for(int i =0;i<oriArray.size();i++){//遇到正数if(oriArray[i]>=0){add+=oriArray[i];//不断累加if(firstPos){//遇到的第一个正数要记录下标ori=i;firstPos=false;}}else{//遇到负数//之与前的可能最大和比较,若变大,则取代!if(add>max){max=add;maxOri=ori;maxEnd=i-1;}/**判断累加的值与负数大小关系如果累加值大于负数,则继续累加如果累加值小于等于负数,舍弃此负数,向前移动,累加值清零*/if(oriArray[i]+add>0){add+=oriArray[i];}else{add=0;if(i+1<oriArray.size())ori=i+1;}}}//跳出循环后再判断一次if(add>max){max=add;maxOri=ori;maxEnd=oriArray.size()-1;}cout<<endl;cout<<maxOri<<" "<<maxEnd<<endl;cout<<"最大子数组的最大值为"<<max<<endl;cout<<"最大子数组为"<<endl;for(int i=maxOri;i>=maxOri&&i<=maxEnd;i++){cout<<oriArray[i]<<" ";}system("pause");}</span>运行图

此题的关键在于发现最大和子数组的两端不能是负数这个规律。

做完之后在网上找了找类似的题目答案,发现有大神给出了更牛的解法,在此共享一下

思路2:

当前面的几个数,加起来后,b<0后,把 b 重新赋值,置为下一个元素,b=a[i]。当 b>sum,则更新 sum=b;若 b<sum,则 sum 保持原值,不更新

源代码2:

<span style="font-size:14px;">#include <stdio.h>#include<stdlib.h>#include <iostream>#include<sstream>using namespace std;/**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。思路当前面的几个数,加起来后,,b<0后,把 b 重新赋值,置为下一个元素,b=a[i]。当 b>sum,则更新 sum=b;若 b<sum,则 sum 保持原值,不更新*/int maxSum(int* a, int n){int sum=0;int b=0;for(int i=0; i<n; i++){if(b<=0) //前面的几个数,加起来后,b<0b=a[i];//b 重新赋值elseb+=a[i];//前面的几个数,加起来后,b>=0,继续累加if(sum<b)sum=b;// b>sum,则更新 sum=b}return sum;}void main(){int a[10]={1,-8,6,3,-1,5,7,-2,0,1};cout<<"子数组的最大和为"<<maxSum(a,10)<<endl;system("pause");}</span>解法二之所以比解法一简练,在于他不仅仅意识到两端的数不能为负数,而且只要那一串的子数组相加小于0,就不可能是最大和子数组的一部分。

每个问题都有其发生的规律,设计算法的过程就是发现规律并加以利用的过程。

就好比打羽毛球,如果我发现只要我一回高远球,对手就放短球,那么我下次回完高远就直接冲到网前准备扑杀。

人生就是要感受美丽的善良的,丑恶的病态的。

C语言强化(三)求子数组的最大和

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