【Leecode 53】最大子序和(Java)

【题目描述】
给定一个整数数组 nums ,找到一个具有最大和的连续子数组(子数组最少包含一个元素),返回其最大和。

【样例示例】

  • 输入:[-2,1,-3,4,-1,2,1,-5,4]
  • 输出:6

解释:连续子数组 [4,-1,2,1] 的和最大,为 6。

如果你已经实现复杂度为 O(n) 的解法,尝试使用更为精妙的分治法求解。

【解题代码】

方法一:使用动态规划

首先对数组进行遍历,变量count=0存储当前最大连续子序列和 ,max=nums[0]为最大值

  • 如果 count> 0,说明 count 对结果有增大效果,则保留count并加上当前的nums[i]
  • 如果 count <= 0,说明 count 不能增大结果,需要舍弃,则 把count 更新为当前的nums[i]
  • 每次比较 count 和 max 的大小,如果count>max,则将max更新为count的值
  • 遍历结束返回结果

时间复杂度:O(n)


class Solution {
    
    
    public int maxSubArray(int[] nums) {
    
    
        if(nums.length==0){
    
    
            return 0;
        }
        if(nums.length==1){
    
    
            return nums[0];
        }
        int count=0,max=nums[0];
        for(int i=0;i<nums.length;i++){
    
    
            if(count > 0) {
    
    
                count += nums[i];
            } else {
    
    
                count = nums[i];
            }
            max = Math.max(count,max);
        }
        return max;
    }
}

在这里插入图片描述

方法二:分治法

分治法主要就是分类讨论,将数组分成三部分:
(1)[left, mid]
(2)[mid,mid+1]
(3)[mid+1,right]
连续子序列的最大和主要就是由这三部分里元素的最大和得到,需要注意的是第二部分是一定会被选取到的,可以从中间向两边扩散,扩散到底部选出最大值。

时间复杂度:O(NlogN)

public class Solution {
    
    
    public int maxSubArray(int[] nums) {
    
    
        int len = nums.length;
        // 特判
        if (len == 0) {
    
    
            return 0;
        }
        return maxSubArraySum(nums, 0, len - 1);
    }
    private int maxSubArraySum(int[] nums, int left, int right) {
    
    
    	// 数组只有一个数字情况
        if (left == right) {
    
    
            return nums[left];
        }
        int mid = (left + right) >> 1;
        return max3(maxSubArraySum(nums, left, mid),	// 计算左半边
                maxSubArraySum(nums, mid + 1, right),	// 计算右半边
                maxCrossingSum(nums, left, mid, right));// 计算中间部分
    }
    
	// 比较左中右三个部分哪个最大
    private int max3(int num1, int num2, int num3) {
    
    
        return Math.max(num1, Math.max(num2, num3));
    }
    
    // 计算第二部分中间
   	private int maxCrossingSum(int[] nums, int left, int mid, int right) {
    
    
        int sum = 0;
        int leftSum = Integer.MIN_VALUE;
        // 计算以 mid 结尾左半边的最大的子数组的和(包含 nums[mid])
        for (int i = mid; i >= left; i--) {
    
    
            sum += nums[i];
            if (sum > leftSum) {
    
    
                leftSum = sum;
            }
        }
        
        sum = 0;
        int rightSum = Integer.MIN_VALUE;        
        // 计算 mid+1 开始右半边的最大的子数组的和(不包含 nums[mid])
        for (int i = mid + 1; i <= right; i++) {
    
    
            sum += nums[i];
            if (sum > rightSum) {
    
    
                rightSum = sum;
            }
        }
        return leftSum + rightSum;
    }
}

在这里插入图片描述

个人感觉第一种比较简单好理解一点,分治法也不是这道题的最优解。

【代码参考】

动态规划、分而治之(Java、Python)

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