利用C语言 给定n个整数(可能为负数)组成的序列a[1],a[2],a[3],…,a[n],求该序列如a[i]+a[i+1]+…+a[j]的子段和的最大值。当所给的整数均为负数时定义子段和为0,依此定义,所求的最优值为: Max{0,a[i]+a[i+1]+…+a[j]},1<=i<=j<=n 例如,当(a[1],a[2],a[3],a[4],a[5],a[6])=(-20,11,-4,13,-5,-2)时,最大子段和为20(11,-4,13)。(使用分治算法分别实现)
时间: 2023-12-02 20:04:49 浏览: 100
n个整数的序列:a1,a2,...,an,求最大子段和
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好的,下面分别用分治算法实现求解给定n个整数序列的最大子段和问题。
方法一:分治算法
分治算法的基本思路是将问题分成两个子问题,然后递归地解决这两个子问题,最后将两个子问题的解合并起来得到原问题的解。对于最大子段和问题,可以将问题分成三个子问题:
1. 最大子段和在左半部分,即在a[1]到a[mid]之间。
2. 最大子段和在右半部分,即在a[mid+1]到a[n]之间。
3. 最大子段和跨越左右两部分,即包含a[mid]的最大子段和。
对于前两个子问题,可以递归地求解;对于第三个子问题,可以从中间位置向左和向右扫描,分别找出包含a[mid]的最大子段和,然后将它们相加得到跨越左右两部分的最大子段和。
下面是利用分治算法求解最大子段和问题的代码:
```
#include <stdio.h>
int Max(int x, int y, int z) {
int max = x;
if (y > max) max = y;
if (z > max) max = z;
return max;
}
int FindMaxCrossingSubarray(int A[], int low, int mid, int high) {
int left_max = A[mid], right_max = A[mid + 1];
int sum = A[mid];
int i;
for (i = mid - 1; i >= low; i--) {
sum += A[i];
if (sum > left_max) left_max = sum;
}
sum = A[mid + 1];
for (i = mid + 2; i <= high; i++) {
sum += A[i];
if (sum > right_max) right_max = sum;
}
return left_max + right_max;
}
int FindMaximumSubarray(int A[], int low, int high) {
if (low == high) return A[low] > 0 ? A[low] : 0;
int mid = (low + high) / 2;
int left_max = FindMaximumSubarray(A, low, mid);
int right_max = FindMaximumSubarray(A, mid + 1, high);
int cross_max = FindMaxCrossingSubarray(A, low, mid, high);
return Max(left_max, right_max, cross_max);
}
int main() {
int A[] = {-20, 11, -4, 13, -5, -2};
int n = sizeof(A) / sizeof(A[0]);
int max_sum = FindMaximumSubarray(A, 0, n - 1);
printf("Max subarray sum is: %d", max_sum);
return 0;
}
```
方法二:动态规划
动态规划是一种求解最优化问题的方法,它通常用于具有重叠子问题和最优子结构性质的问题。对于最大子段和问题,可以利用动态规划求解。
定义状态:设f[i]表示以a[i]为结尾的最大子段和。
状态转移方程:f[i] = max{f[i-1]+a[i], a[i]}。
最终结果:max{f[1], f[2], ..., f[n]}。
下面是利用动态规划求解最大子段和问题的代码:
```
#include <stdio.h>
int Max(int x, int y) {
return x > y ? x : y;
}
int MaxSubarraySum(int A[], int n) {
int max_sum = 0, f = 0;
int i;
for (i = 0; i < n; i++) {
f = Max(f + A[i], A[i]);
max_sum = Max(max_sum, f);
}
return max_sum;
}
int main() {
int A[] = {-20, 11, -4, 13, -5, -2};
int n = sizeof(A) / sizeof(A[0]);
int max_sum = MaxSubarraySum(A, n);
printf("Max subarray sum is: %d", max_sum);
return 0;
}
```
希望这两种方法能够帮助到你!
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