何海涛算法面试题感悟之三:子数组…
题目: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。
如果没有O(n)这条要求,那么我们可以通过枚举法,枚举出所有的子数组,然后分别对每个子数组求和,这个规模将达到O(n3).
O(n)算法的基本思想是依次扫描数组中所有的数,用一个变量nGreatestSum来保存当前所有子数组和中最大的那个值,用另外一个变量nCurSum记录扫描到第i个数的时候,所有子数组的最大值,一旦发现nCurSum的值为负数,则将之前的子数组全部抛弃,所以nCurSum置为0,直到nCurSum的值大于nGreatestSum的值才更新nGreatestSum为nCurSum的值,当整个数组扫描完毕的时候,所有子数组的最大值也就算出来了。
bool FindGreatestSumOfSubArray(
int *pData, // 要扫描的数组
unsigned int nLength, // 数组长度
int &nGreatestSum // 子数组的最大值
)
{
if((pData == NULL) || (nLength == 0))
return false;
int nCurSum = nGreatestSum = 0;
for(unsigned int i = 0; i < nLength; ++i)
{
nCurSum += pData[i];
// 如果当前最大值为负数,抛弃之
if(nCurSum < 0)
nCurSum = 0;
//一旦发现最大值了,更新最大值记录
if(nCurSum > nGreatestSum)
nGreatestSum = nCurSum;
}
// 所有值为负数的时候,最大值应该是所有负数中最大的那个值
if(nGreatestSum == 0)
{
nGreatestSum = pData[0];
for(unsigned int i = 1; i < nLength; ++i)
{
if(pData[i] > nGreatestSum)
nGreatestSum = pData[i];
}
}
return true;
}
一些思考:有些读者可能会举类似这样一个反例
10 -11 5
会认为前面两个数的和为 -1 应该抛弃前面两个数,而此数组中最大子数组的值为10,如果读者仔细斟酌一下"抛弃"这两个字就会不难发现,抛弃只是更新了nCurSum的值的大小,而想要更新nGreatestSum的大小的时候,必须满足nCurSum<nGreatestSum,因此,nGreatestSum的值依然没变,依然是10
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