给定N个整数的序列{A1,A2,……AN},求函数的最大值。
分析:求该序列中最大的连续子列和,若函数最后为负数,返回0作为程序结束。
1.算法1
/*命名为MaxSubseqSum1,A[]:输入整数序列,N:整数序列里面的个数*/
int MaxSubseqSum1( int A[], int N)
{
int ThisSum, MaxSum = 0;
for(i = 0; i < N; i++) /*i是子列左端位置*/
{
for(j = i; j<N; j++) /*j是子列·右端位置*/
{
ThisSum = 0; /*从A[i]-A[j]之间的子列和*/
for(k = i; k <= j; k++)
This +=A[k];
if(ThisSum > MaxSum) /*判断这个子列和是否大于最大子列和*/
MaxSum = ThisSum; /*更新最大子列和*/
} /*j循环结束*/
}/*i循环结束*/
return MaxSum;
}
时间复杂度:T(N)=O(N^3)
2.算法2
/*命名为MaxSubseqSum2,A[]:输入整数序列,N:整数序列里面的个数*/
int MaxSubseqSum2( int A[], int N)
{
int ThisSum, MaxSum = 0;
int i, j;
for(i = 0; i < N; i++) /*i是子列左端位置*/
{
ThisSum = 0; /*从A[i]-A[j]之间的子列和*/
for(j = i; j<N; j++) /*j是子列·右端位置*/
{
This +=A[j]; /*相同的i不同的j,只要在j-1次循环的基础上累加1项*/
if(ThisSum > MaxSum) /*判断这个子列和是否大于最大子列和*/
MaxSum = ThisSum; /*更新最大子列和*/
} /*j循环结束*/
}/*i循环结束*/
return MaxSum;
}
时间复杂度:T(N)=O(N^2)
3.算法3:分而治之
思路:将一个大问题分割成小块,分头解决,最后结果合并。
解决问题:(1)将数组均分成两部分;
(2)递归的解决两边的问题,解决左边问题得到左边的最大子列和,解决右边问题得到右边的最大子列和。从左往右扫描,求最大子列和
(3)求跨越边界的最大子列和。
例:
(1)均分数组
(2)递归到左半边,继续递归左半边
递归到右半边
(3)求跨越边界最大子列和
时间复杂度:T(N)=T(N/2)+T(N/2)=O(N)
递推公式:T(N)=2T(N/2)+cN, T(1)=O(1)
=2[2T(N/2^2)+cN/2]+cN
=2^kO(1)+ckN 其中,N/2^k=1
=O(NlogN)
3.算法4:在线处理
/*命名为MaxSubseqSum2,A[]:输入整数序列,N:整数序列里面的个数*/
int MaxSubseqSum3( int A[], int N)
{
int ThisSum, MaxSum;
int i;
ThisSum = MaxSum = 0;
for(i = 0; i < N; i++) /*i是子列左端位置*/
{
This +=A[i]; /*向右累加*/
if(ThisSum > MaxSum) /*判断这个子列和是否大于最大子列和*/
MaxSum = ThisSum; /*更新最大子列和*/
else if(This < 0) /*如果当前子列和为负*/
ThisSum = 0; /*此时相加不能使后面部分和增大,丢弃*/
}/*i循环结束*/
return MaxSum;
}
时间复杂度:T(N)=O(N)
在线的意思是,指每输入一个数据就进行即时处理,在任何一个地方中止输入,算法都能正常给出当前的解。