最大子段和问题
解法二:分治法
算法分析:
最大子段和可能在三处出现。
1)整个出现在输入数据的左半部
2)整个出现在右半部。
3)跨越输入数据的中部从而位于左右两半部分之中
前两种情况可以递归求解,第三种情况的最大和可以通过求出前半部分的最大和(包含前半部分的最后一个元素)
以及后半部分的最大和(包含后半部分的第一个元素)而得到,前后两部分和相加。
三部分中的最大者,即为最大子段和.
例如:
前半部分 后半部分
4 -3 5 -2 -1 2 6 -2
其中前半部分的最大子段和为6(A1到A3),而后半部分的最大子段和为8(A6到A7);
前半部分包含其最后一个元素的最大和为4(A1到A4),后半部分包含其第一个元素的最大和为7(A5到A7),
则横跨这两部分的最大和为4+7=11;
故该序列的最大字段和为11
算法实现如下:
/*
* description: 最大子段和
* 分治策略
* 最大子段和可能在三处出现。
* 1)整个出现在输入数据的左半部
* 2)整个出现在右半部。
* 3)跨越输入数据的中部从而位于左右两半部分之中
* 前两种情况可以递归求解,第三种情况的最大和可以通过求出前半部分的最大和(包含前半部分的最后一个元素)
* 以及后半部分的最大和(包含后半部分的第一个元素)而得到,前后两部分和相加。
* 三部分中的最大者,即为最大子段和.
* auther: cm
* date: 2010/11/20
*/
public class MaxSubSumRec
{
private static int maxSumRec(int[] a, int left, int right)
{
if (left == right)
{
if (a[left] > 0)
{
return a[left];
}
else
{
return 0;
}
}
int center = (left + right) / 2;
int maxLeftSum = maxSumRec(a, left, center);
int maxRightSum = maxSumRec(a, center + 1, right);
int maxLeftBorderSum = 0;
int leftBorderSum = 0;
for (int i = center; i >= left; i--)
{
leftBorderSum += a[i];
if (leftBorderSum > maxLeftBorderSum)
{
maxLeftBorderSum = leftBorderSum;
}
}
int maxRightBorderSum = 0;
int rightBorderSum = 0;
for (int i = center + 1; i <= right; i++)
{
rightBorderSum += a[i];
if (rightBorderSum > maxRightBorderSum)
{
maxRightBorderSum = rightBorderSum;
}
}
return max(maxLeftSum, maxRightSum, maxRightBorderSum + maxLeftBorderSum);
}
//入口程序
public static int maxSubSum(int[] a)
{
return maxSumRec(a, 0, a.length - 1);
}
//求三数中的最大值
private static int max(int a, int b, int c)
{
int max = a > b ? a : b;
max = c > max ? c : max;
return max;
}
public static void main(String[] args)
{
int[] a = {-2, 11, -4, 13, -5, -2};
System.out.println(MaxSubSumRec.maxSubSum(a));
}
}
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