數(shù)組最大子串和問(wèn)題是一種非常經(jīng)典的算法問(wèn)題,Java中有多種求解方法,下面我們就來(lái)逐一介紹。
首先,我們先來(lái)看一個(gè)基本的暴力枚舉算法:
public int maxSubArray(int[] nums) { int maxSum = nums[0]; for (int i = 0; i< nums.length; i++) { int sum = 0; for (int j = i; j< nums.length; j++) { sum += nums[j]; if (sum >maxSum) { maxSum = sum; } } } return maxSum; }
以上算法的時(shí)間復(fù)雜度為O(n^2),對(duì)于數(shù)據(jù)量較小的情況下可以使用。但對(duì)于大數(shù)據(jù)量的情況,需要使用更優(yōu)秀的算法。
接下來(lái),我們介紹一種動(dòng)態(tài)規(guī)劃算法:
public int maxSubArray(int[] nums) { int[] dp = new int[nums.length]; dp[0] = nums[0]; int maxSum = dp[0]; for (int i = 1; i< nums.length; i++) { dp[i] = Math.max(dp[i - 1] + nums[i], nums[i]); maxSum = Math.max(maxSum, dp[i]); } return maxSum; }
以上算法的時(shí)間復(fù)雜度為O(n),比暴力算法優(yōu)秀很多。通過(guò)設(shè)定狀態(tài)和狀態(tài)轉(zhuǎn)移方程來(lái)求解問(wèn)題,可以在很短的時(shí)間內(nèi)得到答案。
當(dāng)然,以上算法還不是最優(yōu)秀的解答方法。我們還可以使用分治法來(lái)求解數(shù)組最大子串和問(wèn)題:
public int maxSubArray(int[] nums) { return maxSubArrayDivide(nums, 0, nums.length - 1); } private int maxSubArrayDivide(int[] nums, int left, int right) { if (left == right) { return nums[left]; } int mid = left + (right - left) / 2; int maxLeft = maxSubArrayDivide(nums, left, mid); int maxRight = maxSubArrayDivide(nums, mid + 1, right); int maxMidLeft = Integer.MIN_VALUE, maxMidRight = Integer.MIN_VALUE; int sum = 0; for (int i = mid; i >= left; i--) { sum += nums[i]; maxMidLeft = Math.max(maxMidLeft, sum); } sum = 0; for (int i = mid + 1; i<= right; i++) { sum += nums[i]; maxMidRight = Math.max(maxMidRight, sum); } return Math.max(Math.max(maxLeft, maxRight), maxMidLeft + maxMidRight); }
以上算法的時(shí)間復(fù)雜度也是O(n),但是在數(shù)據(jù)量更大的情況下,分治法比動(dòng)態(tài)規(guī)劃法更優(yōu)秀。
綜上所述,數(shù)組最大子串和問(wèn)題有多種解決方法,我們可以根據(jù)不同的情況選擇不同的算法。