利用动态规划求连续数组最大和以及最大子矩阵的和
題目一:
給定一個整型數(shù)組,數(shù)組中有正有負(fù),求最大連續(xù)子序列的和。
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解法:
利用動態(tài)規(guī)劃的思想。
設(shè)f(n)表示以a[n]為子序列最后一個元素的最大和,則可以有下面的規(guī)則:
(1)當(dāng)f(n-1)<0時,f(n)=a[n];
(2)當(dāng)n!=0且f(n-1)>0時,f(n)=f(n-1)+a[n]。
用一個nGreatestNum來記錄最大值,每次與f(n)進(jìn)行比較,不斷更新即可。
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題目二:
給定一個二維數(shù)組,數(shù)組中有正有負(fù),求最大子矩陣的和。
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解法:
仍然用動態(tài)規(guī)劃的思想。
首先,將二維問題降維處理:
例如,用2 維數(shù)組a[1 : m][1 : n]表示給定的m行n列的整數(shù)矩陣。子數(shù)組a[i1 : i2][j1 : j2]表示左上角和右下角行列坐標(biāo)分別為(i1, j1)和(i2, j2)的子矩陣。
先按照行排列出所有可能區(qū)間,然后,再去求列的范圍。
更詳細(xì)的,當(dāng)行區(qū)間確定之后,剩下就是確定列區(qū)間了,一旦確定列區(qū)間,最大子矩陣就確定了。
當(dāng)行區(qū)間確定之后,求列區(qū)間的方法,可以轉(zhuǎn)化成一維數(shù)組的最大連續(xù)子序列的問題:對行區(qū)間[i1, j1],依次對列進(jìn)行求和,就得到n個數(shù)據(jù)的以為數(shù)組,根據(jù)最大連續(xù)子序列的和的求法,就可以獲得連續(xù)子序列最大和。
仍然用nGreatestNum來記錄最大值,算出一個子矩陣的和,就進(jìn)行比較即可。
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復(fù)雜度分析:
(1)排列出行區(qū)間,復(fù)雜度為O(M*M);
(2)而求得最大子序列的和復(fù)雜度為O(N);
(3)對于行區(qū)間確定之后對列求和的復(fù)雜度呢?
這里采用“部分和”的做法。
用BC[i][j]表示0到i行、0到j(luò)列的總和。
那么對于行區(qū)間r->l,求第i列的和:BC[l][i] - B[r-1][i] - B[l][i-1] + B[r-1][i-1]。
而求“部分和”僅需要O(N*M)??梢灶A(yù)先計算好。
因此,算法復(fù)雜度為O(N*M*M)。
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總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的利用动态规划求连续数组最大和以及最大子矩阵的和的全部內(nèi)容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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