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python如何求数组连续最大和的示例代码

2020-02-15 21:25:23
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来源:转载
供稿:网友

题目描述:

一个有 n 个元素的数组,这 n 个元素既可以是正数也可以是负数,数组中连续的一个或多个元素可以组成一个连续的子数组,一个数组可能有多个这种连续的子数组,求子数组的最大值。例如,对于数组 [1,-2,4,8,-4,7,-1,-5] 而言,其最大和的子数组为 [4,8,-4,7],最大值为 15。

方法:

蛮力法 重复利用已经计算的子数组和 动态规划 优化的动态规划

1.蛮力法

找出所有的子数组,然后求出子数组的和,在所有子数组的和中取最大值。

代码实现:

#!/usr/bin/env python3# -*- coding: utf-8 -*-# @Time  : 2020/1/29 21:59# @Author : buu# @Software: PyCharm# @Blog  :https://blog.csdn.net/weixin_44321080def maxSubArrSum(arr):  if arr == None or len(arr) <= 0:    print('参数不合理!')    return  thisSum = 0  maxSum = 0  i = 0  while i < len(arr):    j = i    while j < len(arr):# j 控制连续子数组包含的元素个数      thisSum = 0      k = i # k 表示连续子数组开始的下标      while k < j:        thisSum += arr[k]        k += 1      if thisSum > maxSum:        maxSum = thisSum      j += 1    i += 1  return maxSumif __name__ == '__main__':  arr = [1, -2, 4, 8, -4, 7, -1, -5]  print('1 max sub array sum:', maxSubArrSum(arr))

结果:


算法性能分析:
这种方法的时间复杂度为O(n3);

2.重复利用已经计算的子数组和

由于 sum[i,j] = sum[i,j-1] + arr[j],在计算 sum[i,j] 的时候可以使用前面已计算出的 sum[i,j-1] 而不需要重新计算,采用这种方法可以省去计算 sum[i,j-1] 的时间,从而提高效率。

代码实现:

#!/usr/bin/env python3# -*- coding: utf-8 -*-# @Time  : 2020/1/30 10:53# @Author : buu# @Software: PyCharm# @Blog  :https://blog.csdn.net/weixin_44321080def maxSubArrSum(arr):  if arr == None or len(arr) <= 0:    print('参数不合理!')    return  maxSum = -2 ** 31  i = 0  while i < len(arr): # i: 0~7    sums = 0    j = i    while j < len(arr): # j: 0~7      sums += arr[j] # sums 重复利用      if sums > maxSum: # 每加一次就判断一次        maxSum = sums      j += 1    i += 1  return maxSumif __name__ == '__main__':  arr = [1, -2, 4, 8, -4, 7, -1, -5]  print('2 max sub array sum:', maxSubArrSum(arr))

结果:


算法性能分析:
使用了双重循环,时间复杂度为O(n2);

3.动态规划

首先可以根据数组最后一个元素 arr[n-1] 与最大子数组的关系分为以下三种情况讨论:
(包含或不包含,包含的话肯定以最后一个元素结尾;不包含的话,或者最后一个元素单独构成最大子数组,或者转换为求 arr[1…n-2] 的最大子数组)

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