【Coding算法导论】第4章:最大子数组问题
Coding算法导论
本系列文章主要针对算法导论一书上的算法,将书中的伪代码用C++实现
代码未经过大量数据测试,如有问题,希望能在回复中指出!
(一)问题描述
给定一个数组,求数组中连续的子数组的和,找出和的最大值。如
数组A:-1,-4,4,3,2,-3
应该返回最大值9。
(二)问题求解
本题想到了两个思路:暴力求解法和分治法。前者就不多说了,本文主要讨论分治法。
分治法的大致思路:对于A[low,high]这个数组,任何的连续子数组A[i,j]的位置必然是一下三种情况之一:
- 完全位于子数组A[low,mid]中,因此有
- 完全位于子数组A[mid+1,high]中,因此
- 跨越了中点,因此
对于前两种情况,只需要找出左右和右边的最大子数组即可。
对于第三种情况,我们只需要找到A[i,mid]和A[mid+1,j]的最大子数组,然后相加即可。
好了,问题思考到这里就差不多了。下面来看具体的C++实现代码。
#include <iostream>
using namespace std;
/*
求解最大子数组
*/
int find_max_cross_subarray(int A[], int low, int mid, int high)
{
int sum = 0;
int left_sum = 0, right_sum = 0;
for (int i = mid; i >= low; i--)//求A[i,mid]的最大子数组
{
sum += A[i];
left_sum = left_sum > sum ? left_sum : sum;
}
sum = 0;
for (int j = mid + 1; j <= high;j++)//求A[mid,j]的最大子数组
{
sum += A[j];
right_sum= right_sum > sum ? right_sum : sum;
}
return left_sum + right_sum;//两个相加作为返回值
}
int find_max_cross_subarray(int A[] , int low ,int high)
{
if (low == high)//递归退出
{
return A[low];
}
int mid = (low + high) / 2;
int left = find_max_cross_subarray(A, low, mid);//求左边最大子数组
int right = find_max_cross_subarray(A, mid + 1, high);//求右边最大子数组
int cross = find_max_cross_subarray(A, low, mid, high);//求跨越了中点的最大子数组
if (left >= right&&left >= cross) return left;//返回三者中的最大值
else if (right >= left && right >= cross) return right;
else return cross;
}
int main()
{
//测试用例
int A[16] = {13,-3,-25,20,-3,-16,-23,18,20,-7,12,-5,-22,15,-4,7};
int ret = find_max_cross_subarray(A, 0, 15);
cout << ret << endl;
return 0;
}
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