最大子陣列問題【動態規劃】
阿新 • • 發佈:2019-01-30
昨天偶然上csdn,看到這個問題,學習了一種複雜度為O(n)的演算法,可以計算Array的最大子陣列問題。思路就是從0-length,將array累加起來,同時用一個變數max記錄最大值,如果sum > max,就更新max,如果sum < 0 就令sum = 0(為什麼是這樣呢,sum < 0的話,前面的就可以直接捨棄了)。附上程式碼:
#include <iostream> using namespace std; void MaxSubArray(int array[], int len) { int sum = 0, max = array[0], s = 0, s_pos = 0, e_pos = 0; for (int i = 0; i < len; i++) { sum += array[i]; //sum > max 更新 max, 並把終點位置置為 i if (sum > max) { e_pos = i; s_pos = s; max = sum; } //sum < 0的話,就該把前面的拋棄,並且重置sum 為 0, 起始位置為 i + 1 if (sum < 0) { sum = 0; s = i + 1; } //sum > 0,繼續 (假設最大子陣列在中間 array[i~j] //因為 array[k~i-1]的和大於0,則array[k~j]顯然是更大的子陣列) 因此 sum > 0時候,繼續 } cout << "start position: " << s_pos << endl; cout << "end position: " << e_pos << endl; cout << "max value: " << max << endl; } int main() { int A[] = { 13, -3, -25, 20, -3, -16, -23, 18, 20, -7, 12, -5, -22, 15, -4, 7}; MaxSubArray(A, sizeof(A)/sizeof(int)); system("pause"); return 0; }
接著又看到一篇動態規劃的最大子陣列問題,http://blog.csdn.net/xjm199/article/details/17953753,看了下,覺得這跟上面的方法就是一樣的,那個dp[i]也不是記錄著dp[0~i]的最大子陣列問題,於是我就想用dp[i]記錄dp[0~i]的最大子陣列問題值,用動態規劃,就是考慮當前的array[i]是不是最大子陣列的一員,如果是要怎麼做,不是要怎麼做,程式碼如下:
#include <iostream> #define SIZE 9 using namespace std; void MaxSubArray(int array[], int dp[], int len) { dp[0] = array[0]; //只有一個元素時,dp[0]顯然為array[0] int end_position = 0; //記錄最大子陣列末尾點 for (int i = 1; i < len; i++) { int max = array[i], sum = 0, sum2 = 0, j, s0 = i, st = i, en = i; /*這個for迴圈是表示子陣列要包括Array[i],則從i到end_position 看看此陣列的中最大子陣列和為多少*/ for (j = i; j > end_position; j--) { sum += array[j]; sum2 += array[j]; if (sum > max) { max = sum; en = j; st = s0; } if (sum < 0) { sum = 0; s0 = j + 1; } } //sum2>0 && dp[i-1] + sum2 > max,則array[end_position~i]與array[0~i]合併才是當前陣列最大子陣列值 if (sum2 > 0 && dp[i-1]+sum2 > max) { dp[i] = dp[i-1]+sum2; end_position = st; } else if (dp[i-1] > max) { //不能合併時,讓dp[i]等於dp[i-1]和max的大者 dp[i] = dp[i-1]; } else { dp[i] = max; end_position = st; } } for (int i = 0; i < len; i++) cout << dp[i] << ' '; } int main() { int A[] = {18, 20, -7, 12, -5, -22, 15, -4, 7}; int dp[SIZE]; MaxSubArray(A, dp, SIZE); system("pause"); return 0; }
array[]= {18, 20 , -7, 12} ,dp[2] = 38, end_position = 1(最大子陣列的末尾下標, dp[2]表示array[0-2]的子陣列最大值),則dp[3]的求法為,先看看-7+12 是否是大於0的,如果大於0,則18 20 -7 12合併後顯然比dp[2]更大,應該合併,這時也得找出-7 12 這個陣列最大子陣列值,顯然是12,拿12和合並後的比較取較大者,然後更新end_position。繼續迴圈