首先思考一个问题,给定一个含有n个元素的vector,找出其中最大的子向量(即所有元素之和为最大值)。如果是都为正数,那么问题变得十分简单,整个vector即是最大子向量,但是如果是正数负数混合的形式呢?问题将变得复杂,接下来将简要介绍几种算法的思路。其复杂度由最初的立方算法降低到最终的线性算法!(提供的代码细节处如数据类型例如int之类自己根据情况填加)
立方算法,思想很简单,即遍历所有情况:
maxfactor = 0;
for (i = 0;i<n; i++)
{
for(j = i; j < n ; j++)
sum = 0;
for(k = i; k < j ; k++)
sum += x[k];
maxfactor = max(maxfactor,sum);//此处采用字符?:的形式更好
}
其实不必每有一个[i,j]便重新求和一次,可以在遍历的过程中进行求和,因此,可以降低算法的复杂度为平方算法:
maxfactor = 0;
for (i = 0;i<n; i++)
{
sum = 0;
for(j = i; j < n ; j++)
sum += x[j];
maxfactor = max(maxfactor,sum);
}
使用常见的分治算法又可以进一步的降低算法的复杂度O(nlogn):
float maxsum(1,u)
{
if 1 > u
return -1;
if 1 == u
return max(0,u);
return m = (1 + u)>>1;
//the left
leftmax = sum = 0;
for(i = m ; i > 1 ; i--)
{
sum += x[i];
leftmax = max(leftmax,sum);
}
//the right
rightmax = sum = 0;
for(i = m ; i < n ; i++)
{
sum += x[i];
rightmax = max(rightmax,sum);
}
return max(leftmax+rightmax,maxsum(1,m),max(m+1,n));
}
扫描算法,思路借鉴分治算法,不过使复杂度达到最低O(n),即线性算法:
maxfactor = 0;
maxending = 0;
for (i = 0; i < n; i++)
{
maxending += x[i];
maxending = max(maxending,0);
maxfactor = max(maxfactor,maxending);
}
注意:复杂度低的算法不意味着对于任何规模的问题,运行时间都低于复杂度高的算法,若通过画制时间曲线,会发现有一个拐点,在拐点处相等,规模越大,低复杂度算法的优势越明显。