08220420

最大子段和线性时间解——pku2479

今天做了这题是找出两个区间的最大和,感觉和一个差不多,不过跑的很慢,下面是我的代码
 1 #include<iostream>
 2 using namespace std;
 3 int t, n, ma, a[100000], ans[50030];
 4 
 5 inline int max(int a, int b){
 6     return a > b ? a : b;
 7 }
 8 
 9 int main(){
10     for (scanf("%d"&t); t--;){
11         scanf("%d"&n);
12         for (int i = 0; i < n; i++)scanf("%d", a + i);
13         ans[0= a[0];
14         for (int i = 1; i < n; i++) ans[i] = max(ans[i - 1+ a[i], a[i]);
15         int ret = ans[n - 2+ a[n - 1];
16         int q2 = a[n - 1], q1 = a[n - 1];
17         for (int i = n - 2; i > 0; i--){
18             q2 = max(q2, q1);
19             q1 = max(a[i], a[i] + q1);
20             ret = max(ret, ans[i - 1+ max(q1, q2));
21         }
22         printf("%d\n", ret);
23     }
24 }

写的比较恶心,所以去网上找了些资料,来重新思考下
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本文转载自dchcuckoo的blog

最大子序列和线性算法
 

问题描述:

       给定整数A1, A2,……AN (可能有负数),求I到j的最大值。

例如:

       -2, 11, -4, 13, -5, -2时答案为20

对于这个问题的算法有很多,当然我要说的是使用“动态规划”算法实现的程序,对于这个算法,我可以说很多人都曾经想到,但是没有想全(因为我就是这样的)。还有一点对于这个问题的动态规划的解法是非常经典的,她的时间复杂度是O(n),也就是线性的。而对于穷举法它的时间复杂度可是O(n3), 这样看来可以巨大的改进了。

   

考虑这样的一个问题,我们从最简单的左边开始看,就如上面的例子,-2对于结果有影响吗?回答是没有。那么让我们看下面这样一个例子:

       6, -7, ……

       此时,我们还需要考虑6 和 –7 吗,有些人说要的,因为可能对于6,后面没有比其更大的了,是啊。问题是这样的。那么对于后面的结果分析其有影响吗?这个时候我们可以说没有影响的!

       到现在,上面是不是大家多曾经想到了呢?呵呵,我曾经就想到了,那我们为什么不把这问题,推倒后面呢?动态规划法就是解决这样的一个问题,我们知道此时前面的两个数就是一种最优的子结构(尽管只有2个数,不过是完全可以推广的。)

       书中的算法就告诉我们是如何推广的,我写这样的一篇文章的具体目的也就是为了说明以上的问题,因为我和大家一样都曾经想到了前面的算法,却没有考虑下去。以此感慨!并遗憾!

       那么书中的算法是这样的:(看这个算法之前应该先知道这个问题的“分治法”的求解,这样更让你觉得,这个算法的完美之处。)

 

Int MaxSubsequenceSum(const int A[], int N)
{
       int ThisSum, MaxSum, j;
       ThisSum = MaxSum = 0;
       For(j=0; j < N; j++)
       {
             ThisSum += A[j];
             If (ThisSum > MaxSum)
                     MaxSum = ThisSum;
              Else if(ThisSum < 0)
                     ThisSum = 0;
}

      return MaxSum;
}

对于这个算法的分析(逻辑):

              从左相右相加,若结果不断的增加,那么ThisSum将同MaxSum一起增加,如果遇到负数,那么也加到ThisSum上去,但是此时ThisSum < MaxSum,那么就不加。看ThisSum是不是会回升,若一直不回升,不断或是波浪型的下降,那么当它降到0时,说明前一段与后一段是可以抛弃的。正如有 7 , -8 一样,我们可以不要这两个数,但是我们知道MaxSum依然保存着前一段的最大值,(这就是这个算法中的厉害,我认为)。然后,ThisSum将从后面开始将这个子段进行分析,若有比当前MaxSum大的子段,然后替换(此时可以彻底抛弃前一段)。这样一趟扫描结果也就出来了。

 

 后记:

       对于这个问题,一开始对于分治算法,我们可能很容易想对,而对与动态规划可能我们很难想到(至少我没有那么轻易就想到了)。尽管如此,还是比较庆幸想到了其最优子结构,问题解决到此,当然对于这个问题,我们还是可以用“分治”算法,其时间复杂度为:O(nlogn),也是比较优的,当然没有上面提到的优。 
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PS:上面的上算法课时学过了。

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  Pku acm 1050 To the Max 动态规划题目解题报告(十六) 收藏
http://acm.pku.edu.cn/JudgeOnline/problem?id=1050

题目的意思很简单,在一个矩阵里面找它的子矩阵,使得子矩阵数值之和到达最大。其实就是最大子段和问题在二维空间上的推广。先说一下一维的情况吧:设有数组a0,a1…an,找除其中连续的子段,使它们的和达到最大。假如对于子段:9 2 -16 2  temp[i]表示以ai结尾的子段中的最大子段和。在已知temp[i]的情况下,求temp [i+1]的方法是:

如果temp[i]>0 temp [i+1]= temp[i]+ai(继续在前一个子段上加上ai),否则temp[i+1]=ai(不加上前面的子段),也就是说 状态转移方程:

temp[i] = (temp[i-1]>0?temp[i-1]:0)+buf[i];

对于刚才的例子 temp: 9 11 -5 2,然后取temp[]中最大的就是一维序列的最大子段。求一维最大子段和的函数:

int getMax(int buf[100],int n)

{

    int temp[101],max=n*(-127);

    memset(temp,0,4*(n+1));

   

    for(int i=1;i<=n;i++)

    {

        temp[i] = (temp[i-1]>0?temp[i-1]:0)+buf[i];

        if(max<temp[i])

            max=temp[i];

    }

    return max;

}

下面扩展到二维的情况:考察下面题目中的例子:

0         -2  -7  0

9           2  -6  2

-4  1  -4   7

-1  8  0   -2

我们分别用i j表示起始行和终止行,遍历所有的可能:

for(i=1;i<=n;i++)

    for(j=i;j<=n;j++) {}

我们考察其中一种情况 i=2 j=4,这样就相当与选中了2 3 4三行,求那几列的组合能获得最大值,由于总是 2 3 4行,所以我们可以将这3行”捆绑”起来,变为求 4(9-4-1),11(8+2+1),-10(-6-4+0),7(7+2-2)的最大子段和,ok,问题成功转化为一维的情况!

带有详细注释的代码可以在http://download.csdn.net/user/china8848/获得

本文来自CSDN博客,转载请标明出处:http://blog.csdn.net/china8848/archive/2008/01/03/2015984.aspx

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PS:这是二维的。。

posted on 2010-03-12 08:26 hxyoung 阅读(349) 评论(0)  编辑 收藏 引用


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