最大连续和问题四种不同的算法

Posted 2020-09-19 寄蜉蝣于天地，渺沧海之一粟

给出一个长度n的序列：A1，A2，A3，……，An。求最大连续子段和。
即：要求找到1<=i<=j<=n，使得A[i]+ A[i+1]+……+A[j]尽量大。

题目来源：
洛谷OJ： P1115 最大子段和
题目描述
给出一段序列，选出其中连续且非空的一段使得这段和最大。
输入格式：
输入文件maxsum1.in的第一行是一个正整数N，表示了序列的长度。
第2行包含N个绝对值不大于10000的整数A[i]，描述了这段序列。
输出格式：
输入文件maxsum1.out仅包括1个整数，为最大的子段和是多少。子段的最小长度为1。
输入样例#1：
7
2 -4 3 -1 2 -4 3
输出样例#1：
4
说明
【样例说明】2 -4 3 -1 2 -4 3
【数据规模与约定】
对于40%的数据，有N ≤ 2000。
对于100%的数据，有N ≤ 200000。

 1 #include<stdio.h>
 2 #include<stdlib.h>
 3 long long fun1(int a[],int n)//返回最大连续子段和。O(n^3)，可以获取子段位置 
 4 {
 5     int i,j,k;
 6     long long best=a[0],sum;//初始最大值
 7     int bestI=0,bestJ=0;
 8     
 9     for(i=0;i<n;i++)
10     {
11         for(j=i;j<n;j++)
12         {
13             sum=0;
14             for(k=i;k<=j;k++) sum=sum+a[k];
15             if(sum>best) { best=sum; /*bestI=i; bestJ=j;*/ }
16         }
17     }
18     return best;
19 }
20 long long fun2(int a[],int n)//返回最大连续子段和。O(n^2)，可以求得子段的位置。 
21 {
22     int *s=(int *)malloc(sizeof(int)*n);
23     int i,j,bestI=0,bestJ=0;
24     long long best,sum;
25     
26     s[0]=a[0];
27     for(i=1;i<n;i++) s[i]=s[i-1]+a[i];
28     
29     best=a[0];
30     for(i=0;i<n;i++)
31     {
32         for(j=i;j<n;j++)
33         {
34             if(i==0) sum=s[j];
35             else sum=s[j]-s[i-1];
36             best=(sum>best?sum:best);
37             //if(sum>best) { best=sum; bestI=i; bestJ=j; }
38         }
39     }
40     free(s);
41     return best;
42 }
43 long maxSum(int a[],int x,int y)//返回序列a[]在下标[x,y)范围内的最大子段和。O(nlogn)，无法求得最大子段位置 
44 {
45     long mid,V,L,R;
46     long max,s1,s2,s3;
47     int i;
48     
49     if(y-x==1)return a[x];//假如只有一个元素，最大子段和就是该元素本身
50     
51     mid=x+(y-x)/2;//分治法第一步：划分为[x，m)和[m，y)两个子段
52     s1=maxSum(a,x,mid);//分治法第二部：递归求解 
53     s2=maxSum(a,mid,y);
54     max=(s1>s2?s1:s2);
55     
56     V=0;L=a[mid-1];//分治法第三步：合并（1）——从分界点开始往左的最大连续子段和 
57     for(i=mid-1;i>=x;i--) { V=V+a[i]; L=(V>L?V:L); } 
58     
59     V=0;R=a[mid];//分治法第三步：合并（2）——从分界点开始往右的最大连续子段和
60     for(i=mid;i<y;i++) { V=V+a[i]; R=(V>R?V:R); }
61     
62     V=L+R;
63     return (V>max?V:max);//把子问题的解与L+R比较 
64 }
65 long fun4(int a[],int n)//返回a[]的最大子段和
66 {
67     long temp,sum;
68     int i;
69     temp=a[0];sum=a[0];
70     for(i=1;i<n;i++)
71     {
72         if(temp<0) temp=a[i];
73         else temp=temp+a[i];
74         if(temp>sum) sum=temp;
75     }
76     return sum;
77 } 
78 int main(int argc, char *argv[])
79 {
80     int n,i,a[200003];
81     long long ans;
82     freopen("testdata.in","r",stdin);
83     
84     scanf("%d",&n);
85     for(i=0;i<n;i++) scanf("%d",&a[i]);
86     //ans=fun1(a,n);        //超时 
87     //ans=fun2(a,n);        //得部分分，其余测试点超时 
88     //ans=maxSum(a,0,n);    //AC
89     ans=fun4(a,n);            //AC
90     printf("%lld\n",ans);
91     return 0;
92 }