Maximum Subarray leetcode java

愛做飯的小瑩子發表於2014-07-30

題目:

Find the contiguous subarray within an array (containing at least one number) which has the largest sum.

For example, given the array [−2,1,−3,4,−1,2,1,−5,4],
the contiguous subarray [4,−1,2,1] has the largest sum = 6.

 

More practice:

If you have figured out the O(n) solution, try coding another solution using the divide and conquer approach, which is more subtle

 

 

題解:

 這道題要求 求連續的陣列值,加和最大。

 試想一下,如果我們從頭遍歷這個陣列。對於陣列中的其中一個元素,它只有兩個選擇:

 1. 要麼加入之前的陣列加和之中(跟別人一組)

 2. 要麼自己單立一個陣列(自己單開一組)

 所以對於這個元素應該如何選擇,就看他能對哪個組的貢獻大。如果跟別人一組,能讓總加和變大,還是跟別人一組好了;如果自己起個頭一組,自己的值比之前加和的值還要大,那麼還是自己單開一組好了。

所以利用一個sum陣列,記錄每一輪sum的最大值,sum[i]表示當前這個元素是跟之前陣列加和一組還是自己單立一組好,然後維護一個全域性最大值即位答案。

 

程式碼如下;

 1     public int maxSubArray(int[] A) {
 2         int[] sum = new int[A.length];
 3         
 4         int max = A[0];
 5         sum[0] = A[0];
 6  
 7         for (int i = 1; i < A.length; i++) {
 8             sum[i] = Math.max(A[i], sum[i - 1] + A[i]);
 9             max = Math.max(max, sum[i]);
10         }
11  
12         return max;
13     }

 

 

同時發現,這道題是經典的問題,是1977布朗的一個教授提出來的。

http://en.wikipedia.org/wiki/Maximum_subarray_problem

 

並發現,這道題有兩種經典解法,一個是:Kadane演算法,演算法複雜度O(n);另外一個是分治法:演算法複雜度為O(nlogn)。

1. Kadane演算法

程式碼如下:

 1     public int maxSubArray(int[] A) {
 2         int max_ending_here = 0;
 3         int max_so_far = Integer.MIN_VALUE;
 4         
 5         for(int i = 0; i < A.length; i++){  
 6             if(max_ending_here < 0) 
 7                  max_ending_here = 0;  
 8             max_ending_here += A[i];  
 9             max_so_far = Math.max(max_so_far, max_ending_here);   
10         }  
11         return max_so_far; 
12     }

 

 2. 分治法:

程式碼如下:

 1     public int maxSubArray(int[] A) {
 2          return divide(A, 0, A.length-1); 
 3     }
 4     
 5   public int divide(int A[], int low, int high){  
 6         if(low == high)
 7             return A[low];  
 8         if(low == high-1)  
 9             return Math.max(A[low]+A[high], Math.max(A[low], A[high]));
10             
11         int mid = (low+high)/2;  
12         int lmax = divide(A, low, mid-1);  
13         int rmax = divide(A, mid+1, high); 
14         
15         int mmax = A[mid];  
16         int tmp = mmax;  
17         for(int i = mid-1; i >=low; i--){  
18             tmp += A[i];  
19             if(tmp > mmax)
20                 mmax = tmp;  
21         }  
22         tmp = mmax;  
23         for(int i = mid+1; i <= high; i++){  
24             tmp += A[i];  
25             if(tmp > mmax)
26                 mmax = tmp;  
27         }  
28         return Math.max(mmax, Math.max(lmax, rmax));  
29           
30     } 

 

 Reference:

 http://en.wikipedia.org/wiki/Maximum_subarray_problem

 http://www.cnblogs.com/statical/articles/3054483.html

 http://blog.csdn.net/xshengh/article/details/12708291

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