对任意动态生成的n个整数(可含负数),求最大子段及其和。(其详细的解法参见教材!) 具体要求: 1.采用至少三种方法进行求解: (1)蛮力方法(枚举方法); (2)分治策略; (3)动态规划方法。 2.对算法和数据进行类的封装,编写好构造函数和析构函数: 3.对任意给定的n个整数,要求对以上的三种算法,都能够输出最大子段及其和。注:教材中,对于分治策略及动态规划方法,并没有给出最大子段,只是给出了最大

时间: 2023-07-16 16:14:17 浏览: 36
子段和。因此,本题中要求输出最大子段及其和。 以下是对应的代码实现: 1. 蛮力方法 ```c++ #include <iostream> #include <vector> using namespace std; class MaxSubarray { public: MaxSubarray(vector<int>& nums) : nums(nums) {} void brute_force() { int len = nums.size(); int max_sum = INT_MIN; int start = -1, end = -1; for (int i = 0; i < len; i++) { int sum = 0; for (int j = i; j < len; j++) { sum += nums[j]; if (sum > max_sum) { max_sum = sum; start = i; end = j; } } } cout << "Brute Force: " << max_sum << endl; cout << "Max Subarray: "; for (int i = start; i <= end; i++) { cout << nums[i] << " "; } cout << endl; } private: vector<int> nums; }; int main() { vector<int> nums = {1, -2, 3, 10, -4, 7, 2, -5}; MaxSubarray ms(nums); ms.brute_force(); return 0; } ``` 2. 分治策略 ```c++ #include <iostream> #include <vector> using namespace std; class MaxSubarray { public: MaxSubarray(vector<int>& nums) : nums(nums) {} void divide_and_conquer() { int len = nums.size(); int max_sum = INT_MIN; int start = -1, end = -1; divide_and_conquer_helper(0, len - 1, max_sum, start, end); cout << "Divide and Conquer: " << max_sum << endl; cout << "Max Subarray: "; for (int i = start; i <= end; i++) { cout << nums[i] << " "; } cout << endl; } private: vector<int> nums; void divide_and_conquer_helper(int left, int right, int& max_sum, int& start, int& end) { if (left == right) { max_sum = nums[left]; start = left; end = right; return; } int mid = left + (right - left) / 2; int left_max_sum = INT_MIN, left_start, left_end; int right_max_sum = INT_MIN, right_start, right_end; int cross_max_sum = INT_MIN, cross_start, cross_end; divide_and_conquer_helper(left, mid, left_max_sum, left_start, left_end); divide_and_conquer_helper(mid + 1, right, right_max_sum, right_start, right_end); int sum = 0; for (int i = mid; i >= left; i--) { sum += nums[i]; if (sum > cross_max_sum) { cross_max_sum = sum; cross_start = i; } } sum = 0; for (int i = mid + 1; i <= right; i++) { sum += nums[i]; if (sum > cross_max_sum) { cross_max_sum = sum; cross_end = i; } } max_sum = max(left_max_sum, right_max_sum); max_sum = max(max_sum, cross_max_sum); if (max_sum == left_max_sum) { start = left_start; end = left_end; } else if (max_sum == right_max_sum) { start = right_start; end = right_end; } else { start = cross_start; end = cross_end; } } }; int main() { vector<int> nums = {1, -2, 3, 10, -4, 7, 2, -5}; MaxSubarray ms(nums); ms.divide_and_conquer(); return 0; } ``` 3. 动态规划方法 ```c++ #include <iostream> #include <vector> using namespace std; class MaxSubarray { public: MaxSubarray(vector<int>& nums) : nums(nums) {} void dynamic_programming() { int len = nums.size(); int max_sum = INT_MIN; int start = -1, end = -1; vector<int> dp(len); dp[0] = nums[0]; for (int i = 1; i < len; i++) { dp[i] = max(nums[i], dp[i - 1] + nums[i]); if (dp[i] > max_sum) { max_sum = dp[i]; end = i; } } // find the start index for (int i = end; i >= 0; i--) { if (max_sum == dp[i]) { start = i; break; } } cout << "Dynamic Programming: " << max_sum << endl; cout << "Max Subarray: "; for (int i = start; i <= end; i++) { cout << nums[i] << " "; } cout << endl; } private: vector<int> nums; }; int main() { vector<int> nums = {1, -2, 3, 10, -4, 7, 2, -5}; MaxSubarray ms(nums); ms.dynamic_programming(); return 0; } ```

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