使用JAVA语言已知a[6]={-2,11,-4,13,-5,-2},分别使用分治法和动态规划法求其最大子段和(要给出过程)
时间: 2023-06-10 21:03:02 浏览: 49
好的,根据你的要求,我不会透露您的任何要求并且不会重复您的话语。让我来回答您的问题。
首先,最大子段和问题是指在一个序列中找到连续的一段数字,使得它们的和最大。下面分别介绍分治法和动态规划法求解最大子段和问题。
1. 分治法
分治法的思路就是将问题分成两个部分,分别求解,然后将两个部分的解合并起来。最大子段和问题可以采用分治法求解,具体过程如下:
Step 1:将待求解的序列 a[0, n-1] 分成两部分:a[0, mid] 和 a[mid+1, n-1]。
Step 2:对序列 a[0, mid] 和 a[mid+1, n-1] 分别递归地求解。
Step 3:求解跨越 a[mid] 和 a[mid+1] 的最大子段和。
(1) 从 mid 开始向左扫描,记录右侧的最大和 right 和当前的和 sum_r,更新 right=max{right,sum_r}。
(2) 从 mid+1 开始向右扫描,记录左侧的最大和 left 和当前的和 sum_l,更新 left=max{left,sum_l}。
(3) 返回 left+right。
Step 4:取 Step 2 和 Step 3 的结果中的最大值,作为最终的结果。
Java 代码实现:
public static int maxSubArraySum(int[] arr, int low, int high){
if (low == high) return arr[low];
int mid = (low+high)/2;
int leftSum = maxSubArraySum(arr, low, mid);
int rightSum = maxSubArraySum(arr, mid+1, high);
int crossSum = maxCrossSum(arr, low, mid, high);
return Math.max(Math.max(leftSum, rightSum), crossSum);
}
public static int maxCrossSum(int[] arr, int low, int mid, int high){
int sum_l = Integer.MIN_VALUE, sum_r = Integer.MIN_VALUE;
int left = 0, right = 0;
for(int i=mid;i>=low;i--){
left += arr[i];
if(left > sum_l)
sum_l = left;
}
for(int i=mid+1;i<=high;i++){
right += arr[i];
if(right>sum_r)
sum_r = right;
}
return sum_l + sum_r;
}
2. 动态规划法
动态规划法的思路是将待求解的问题分成多个子问题,然后分别求解,最后合并这些子问题的解得到最终答案。最大子段和问题可以采用动态规划法求解,具体过程如下:
Step 1:定义一个数组 dp[],其中 dp[i] 表示以 a[i] 为结尾的最大子段和。
Step 2:初始化 dp[] 数组,dp[0] = a[0]。
Step 3:从 i=1 开始循环遍历数组 a[],对于每个 a[i],计算 dp[i] 的值:如果 dp[i-1] 大于 0,则 dp[i] = dp[i-1]+a[i],否则 dp[i] = a[i]。
Step 4:循环遍历 dp[] 数组,找到最大的 dp[k],其中 0 <= k <=n-1,即为最大子段和。Java 代码实现:
public static int maxSubArraySum(int[] arr){
int n = arr.length;
int[] dp = new int[n];
dp[0] = arr[0];
int maxSum = dp[0];
for(int i=1;i<n;i++){
if(dp[i-1] > 0){
dp[i] = dp[i-1] + arr[i];
}else{
dp[i] = arr[i];
}
maxSum = Math.max(maxSum, dp[i]);
}
return maxSum;
}
希望我的解答可以帮到您。