数组练习3 求最大连通子数组的和

Posted 2020-07-05 五月的天空

一、题目要求

 1、返回一个二维整数数组中最大连通子数组的和。

二、设计思路

 刚开始看到这个题目时，想了应该对其降维，然后再一维数组的基础上解决问题更方便，但是一直想不到办法，然后在老师的指导下，想到了离散和数据结构曾经学到的有关图的联通的解决办法，将二维数组看成一个图来遍历来寻找最大子数组的和。

 本次实验，老师要求从文件中读入行和列还有数组元素，我们利用fstream实现从文件的读入，一次读入行列和数组元素。

 本次实验我们没有能实现有符号的32位整数的大数的运算，实验完成度没有达到要求。

三、程序代码

  1 //结对开发成员；张晓菲 张哲
  2 //本次实验题目为：求二维数组中的最大连通子数组的和
  3 #include<iostream>
  4 #include<ctime>
  5 #include<fstream>
  6 using namespace std;
  7 #define N 100
  8 
  9 typedef struct
 10 {
 11     int array[N];
 12     int col[N][N];
 13     int countnum;
 14 }Struct;//定义结构体变量
 15 
 16 void input(Struct &num, int x, int y)
 17 {//input用于实现从文件中读取行和列并输出到屏幕上
 18     num.countnum = x*y;
 19     int i = 1;
 20     int a, b;
 21     ifstream in = ifstream("input.txt");
 22     in >> a;
 23     in >> b;
 24     num.countnum = a*b;
 25     while (in >> num.array[i])
 26     {//将in文件中的数字读取到数组中
 27         ++i;
 28     }
 29     in.close();//读取完毕关闭文件in
 30     for (int i = 1; i <= num.countnum; i++)
 31     {
 32         cout << num.array[i] << " ";
 33         if (i%b == 0)
 34         {
 35             cout << endl;
 36         }
 37     }//输出文件导入的数组到屏幕
 38     for (int i = 1; i <= num.countnum; i += y)
 39     {
 40         for (int j = i; j <= i + y - 2; j++)
 41         {
 42             num.col[j][j + 1] = 1;
 43             num.col[j + 1][j] = 1;
 44         }
 45     }
 46     for (int i = 1 + y; i<num.countnum; i += y)
 47     {
 48         for (int j = i; j <= i + x - 1; j++)
 49         {
 50             num.col[j][j - y] = 1;
 51             num.col[j - y][j] = 1;
 52         }
 53     }
 54 }
 55 
 56 void traverse(Struct &num, int v, int visit[], int &b, int &max, int x)
 57 {//通过对数组的遍历寻找最大连通子数组
 58     int a = 0, var = 0;
 59     visit[v] = 1;
 60     max += num.array[v];
 61     if (max >= b)
 62     {
 63         b = max;
 64     }
 65    for (int w = 1; w <= num.countnum; w++)
 66     {
 67         for (int c = 1; c <= num.countnum; c++)
 68         {
 69             if ((visit[w] == 0) && (num.col[c][w] == 1) && (visit[c] == 1))
 70             {
 71                 a = w; 
 72                 var = 1; 
 73                 break;
 74             }
 75         }
 76         if (var == 1)
 77             break;
 78     }
 79     for (int w = 1; w <= num.countnum; w++)
 80     {
 81         for (int c = 1; c <= num.countnum; c++)
 82         {
 83             if ((visit[w] == 0) && (num.col[c][w] == 1) && (visit[c] == 1))
 84             {
 85                 if (num.array[a]<num.array[w])
 86                     a = w;
 87             }
 88         }
 89     }
 90     if (b + num.array[a]<0)
 91     {
 92         num.col[v][a] = 0;
 93     }
 94     else
 95         traverse(num, a, visit, b, max, x);
 96 }
 97 
 98 
 99 int main()
100 {
101     int x, y;
102     fstream fs("input.txt");
103     fs >> x;
104     fs >> y;
105     cout << x << " " << y << endl;
106     Struct num;
107     input(num, x, y);
108     int v = 1, b[N] = { 0 }, h = 0;
109     for (int i = 1; i <= num.countnum; i++)
110     {
111         if (num.array[i]<0)
112         {
113             b[i] = num.array[i];
114         }
115         else
116         {
117             int visit[N] = { 0 };
118             int max = 0;
119             traverse(num, i, visit, b[i], max, x);
120         }
121     }
122 
123     int max = b[1];
124     for (int i = 2; i <= num.countnum; i++)
125     {
126         if (b[i]>max)
127             max = b[i];
128     }
129     cout << "该数组中最大连通子数组的和为：" << max << endl;
130 }

四、实验运行结果

（1）、input文件内

屏幕显示

五、时间记录日志

日期	开始时间	结束时间	中断时间（min)	净时间(min)	活动	备注
3月28号 星期一	14：00	15：50	10（课间）	100	听课	软件工程
3月29号 星期二	20：00	22：00	0	120	编程	四则运算网页版
3月30号 星期三	15：00	17：00	10（休息）	110	编程	四则运算网页版
	20：00	22：10	10（休息）	120	编程	四则运算网页版
3月31号 星期四	14：00	15：50	10（课间）	100	听课	软件工程
	20：30	22：00	10（休息）	80	编程	二维数组3 最大连通子数组和
4月2号 星期六	14：00	17：00	20	160	编程	四则运算网页版
4月3号 星期日	14：30	18：00	30	180	编程	四则运算网页版
4月4号 星期一	19：30	22：30	0	180	编程	四则运算网页版
4月5号 星期二	8：00	10：00	0	120	编程	二维数组3 最大连通子数组的和
	19：30	23：00	0	210	编程	四则运算网页版
4月6号 星期三	14：20	17：10	0	150	编程	四则运算网页版 二维数组3 写博客

六、实验总结

 通过本次实验，我学到了很多东西，在实验的开始，我们对数组的思考，将其转换为图的方法来解决问题，对之前学过的知识来说是一个很好的利用，实验过程中开始我们对结构的使用比较陌生，之前编程用到的少，再查阅相应资料后得以实现，总之通过这次结对开发的实验设计，收获很多，学到了很多。