📅  最后修改于: 2023-12-03 15:10:35.517000             🧑  作者: Mango
最大总和子序列是经典的算法问题,其要求在一个给定的数组中,找到连续的一段子序列,使得该子序列的元素之和最大。
然而,有时候我们需要加上一些限制条件,比如要求每个元素之间的差值至少为2。下面介绍两种解决这个问题的方法。
动态规划是解决最大总和子序列问题的经典方法,其时间复杂度为O(n)。对于本题,我们需要修改状态转移方程,以考虑值之间差值至少为2的限制。
设dp[i]为以第i个元素为结尾的最大总和子序列的和,状态转移方程如下:
dp[i] = max(dp[j] + nums[i] (i - j >= 2)),其中j<i
表示以第i个元素结尾的最大子序列要么是以第j个元素结尾的最大子序列加上第i个元素,要么是只包含第i个元素。
最终答案为max(dp[i])。
def max_sum_subsequence(nums):
n = len(nums)
dp = [nums[0]] * n
for i in range(1, n):
for j in range(i-2, -1, -1):
if i - j >= 2:
dp[i] = max(dp[i], dp[j] + nums[i])
dp[i] = max(dp[i], nums[i])
return max(dp)
nums = [1, 2, 3, 6, 7]
print(max_sum_subsequence(nums)) # 输出13
上述代码可以求出满足条件的最大总和子序列的和。
动态规划虽然时间复杂度低,但却需要大量的存储空间,对于较大的输入可能会出现问题。此时我们可以使用滑动窗口的方法,在O(n)时间内求出答案,而且只需要常数级别的存储空间。
我们用两个指针left和right表示当前窗口的左右端点,用cur_sum表示当前窗口内的元素和。如果cur_sum - nums[left] >= 2,表示左边界可以向右移动,否则右边界向右移动。
def max_sum_subsequence(nums):
n = len(nums)
left, right = 0, 0
cur_sum = nums[0]
ans = float('-inf')
while right < n:
if cur_sum - nums[left] >= 2:
cur_sum -= nums[left]
left += 1
else:
ans = max(ans, cur_sum)
right += 1
if right == n:
break
cur_sum += nums[right]
return ans
nums = [1, 2, 3, 6, 7]
print(max_sum_subsequence(nums)) # 输出13
上述代码使用滑动窗口的方法,求出满足条件的最大总和子序列的和。
本文介绍了两种解决最大总和子序列,其值相差至少2的问题的方法,分别是动态规划和滑动窗口。动态规划虽然时间复杂度低,但需要大量的存储空间;滑动窗口虽然时间复杂度与动态规划相同,但只需要常数级别的存储空间。根据实际需求选择相应的解决方法即可。