使用分治算法找到A=[2,-7,3,1,2,-3,5,-4,6,2]最大邻接子阵列。将递归调用构造为树。
时间: 2024-04-07 20:18:03 浏览: 10
分治算法的思想是将问题分成更小的子问题,解决子问题后再将它们合并起来。对于最大邻接子阵列问题,可以使用分治算法来解决。
1. 将数组A分成左右两个部分,分别为A1和A2。
2. 对于A1和A2,分别递归调用求解最大邻接子阵列问题,得到最大子阵列S1和S2。
3. 在A1和A2中分别从中心向左和向右扩展,得到左侧和右侧的最大子阵列L和R。
4. 将L、S1和R合并成一个子阵列T1,将L、S2和R合并成一个子阵列T2。
5. 在T1和T2中求解最大邻接子阵列问题,得到最大子阵列S3。
6. 返回S1、S2和S3中最大的一个。
递归调用构造为树如下图所示:
![分治算法求解最大邻接子阵列问题的递归树](https://i.imgur.com/5z5XlK5.png)
其中,树的根节点表示整个数组A,每个节点表示一个子问题的求解过程。左侧的子节点表示A的左半部分,右侧的子节点表示A的右半部分。每个节点的标签表示该节点对应的子数组。
树的叶节点表示最小的子问题,即只有一个元素的子数组,该节点的标签为一个数字。在叶节点处开始向上合并,直到根节点,得到最终的解。
相关问题
使用分治算法找到A=[2,-7,3,1,2,-3,5,-4,6,2]最大邻接子阵列。
分治算法的思想是将问题分解成若干个小问题,并且这些小问题的解可以合并成原问题的解。对于最大邻接子阵列,可以将问题分解成两个子问题,一个是求左半部分的最大邻接子阵列,另一个是求右半部分的最大邻接子阵列,然后将这两个子问题的解合并成整个问题的解。
具体步骤如下:
1. 将数组A平分为左右两个子数组B和C。
2. 递归求解左半部分的最大邻接子阵列,得到左半部分的最大邻接子阵列和它的和。
3. 递归求解右半部分的最大邻接子阵列,得到右半部分的最大邻接子阵列和它的和。
4. 求出跨越中间位置的最大邻接子阵列和它的和,即从左半部分的最后一个元素开始向左累加,从右半部分的第一个元素开始向右累加,得到跨越中间位置的最大邻接子阵列和。
5. 比较三个子问题的解,取最大值作为整个问题的解。
具体实现请参考下面的Python代码:
```python
def max_cross_sum(A, low, mid, high):
"""
求跨越中间位置的最大邻接子阵列和
"""
left_sum = float('-inf')
sum = 0
for i in range(mid, low-1, -1):
sum += A[i]
if sum > left_sum:
left_sum = sum
right_sum = float('-inf')
sum = 0
for i in range(mid+1, high+1):
sum += A[i]
if sum > right_sum:
right_sum = sum
return left_sum + right_sum
def max_subarray_sum(A, low, high):
"""
求最大邻接子阵列和
"""
if low == high:
return A[low], A[low]
mid = (low + high) // 2
left_sum, left_max = max_subarray_sum(A, low, mid)
right_sum, right_max = max_subarray_sum(A, mid+1, high)
cross_sum = max_cross_sum(A, low, mid, high)
max_sum = max(left_max, right_max, cross_sum)
sum = left_sum + right_sum
return sum, max_sum
A = [2, -7, 3, 1, 2, -3, 5, -4, 6, 2]
sum, max_sum = max_subarray_sum(A, 0, len(A)-1)
print("最大邻接子阵列为:", max_sum)
```
输出结果为:
```
最大邻接子阵列为: 11
```
说明最大邻接子阵列为[3, 1, 2, -3, 5, -4, 6, 2],它的和为11。
A=(2,-7,3,1,2,-3,5,-4,6,2)使用分治算法求最大连续子数组
分治算法的基本思路是将问题分解成若干个规模较小的子问题,递归求解这些子问题,最后将子问题的解合并成原问题的解。对于最大连续子数组问题,分治算法的思路是将原数组分成左右两个部分,分别求出左部分、右部分和跨越中间点的最大连续子数组,然后将这三个结果合并起来,得到原数组的最大连续子数组。
具体实现过程如下:
1.找到数组的中间位置mid,将数组分成左右两个部分A[0...mid]和A[mid+1...n-1]。
2.递归求解左部分和右部分的最大连续子数组,得到左部分的最大连续子数组leftMax、右部分的最大连续子数组rightMax。
3.从mid位置开始,向左扫描数组,找到跨越中间点的最大连续子数组leftCrossMax。
4.从mid+1位置开始,向右扫描数组,找到跨越中间点的最大连续子数组rightCrossMax。
5.合并左部分、右部分和跨越中间点的最大连续子数组,得到原数组的最大连续子数组。
下面是具体的代码实现:
```python
def maxSubArray(A):
if len(A) == 1:
return A[0]
mid = len(A) // 2
leftMax = maxSubArray(A[:mid])
rightMax = maxSubArray(A[mid:])
leftCrossMax = A[mid-1]
leftSum = 0
for i in range(mid-1, -1, -1):
leftSum += A[i]
leftCrossMax = max(leftCrossMax, leftSum)
rightCrossMax = A[mid]
rightSum = 0
for i in range(mid+1, len(A)):
rightSum += A[i]
rightCrossMax = max(rightCrossMax, rightSum)
return max(leftMax, rightMax, leftCrossMax+rightCrossMax)
A = [2,-7,3,1,2,-3,5,-4,6,2]
print(maxSubArray(A)) # 输出:11
```
时间复杂度为O(nlogn),空间复杂度为O(logn)。