486,动态规划解最大子序和
When a friendship is real, you can feel it.
交到真心朋友的时候,你是可以感觉到的。
问题描述
给定一个整数数组nums
,找到一个具有最大和的连续子数组(子数组最少包含一个元素),返回其最大和。
示例:
输入: [-2,1,-3,4,-1,2,1,-5,4]
输出: 6
解释: 连续子数组[4,-1,2,1]的和最大,为6。
动态规划解决
这题是让求最大的连续子序和,如果不是连续的非常简单,只需要把所有的正数相加即可。但这里说的是连续的,中间可能掺杂负数,如果求出一个最大子序和在加上负数肯定要比原来小了。解这题最简单的一种方式就是使用动态规划。
我们先来了解一下动态规划的几个步骤
1,确定状态
2,找到转移公式
3,确定初始条件以及边界条件
4,计算结果。
最后一个不用看,只看前3个就行,因为前3个一旦确定,最后一个结果也就出来了。我们试着找一下
1,定义dp[i]表示数组中前i+1(注意这里的i是从0开始的)个元素构成的连续子数组的最大和。
2,如果要计算前i+1个元素构成的连续子数组的最大和,也就是计算dp[i],只需要判断dp[i-1]是大于0还是小于0。如果dp[i-1]大于0,就继续累加,dp[i]=dp[i-1]+num[i]。如果dp[i-1]小于0,我们直接把前面的舍弃,也就是说重新开始计算,否则会越加越小的,直接让dp[i]=num[i]。所以转移公式如下
dp[i]=num[i]+max(dp[i-1],0);
3,边界条件判断,当i等于0的时候,也就是前1个元素,他能构成的最大和也就是他自己,所以
dp[0]=num[0];
找到了上面的转移公式,代码就简单多了,来看下
1public int maxSubArray(int[] num) {
2 int length = num.length;
3 int[] dp = new int[length];
4 //边界条件
5 dp[0] = num[0];
6 int max = dp[0];
7 for (int i = 1; i < length; i++) {
8 //转移公式
9 dp[i] = Math.max(dp[i - 1], 0) + num[i];
10 //记录最大值
11 max = Math.max(max, dp[i]);
12 }
13 return max;
14}
代码优化
仔细看下上面的代码会发现,我们申请了一个长度为length的数组,但在转移公式计算的时候,每次计算当前值的时候只会用到前面的那个值,再往前面就用不到了,这样实际上是造成了空间的浪费。这里不需要一个数组,只需要一个临时变量即可,看下代码
1public int maxSubArray(int[] num) {
2 int length = num.length;
3 int cur = num[0];
4 int max = cur;
5 for (int i = 1; i < length; i++) {
6 cur = Math.max(cur, 0) + num[i];
7 //记录最大值
8 max = Math.max(max, cur);
9 }
10 return max;
11}
总结
动态规划最重要的3步就是先确定状态,最关键的是找出转移公式,最后再确定边界条件,防止数组越界等问题,这3步确定以后基本上就能解决了。
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