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📜  最大和使得恰好选择了一半的元素并且没有两个相邻的元素(1)

📅  最后修改于: 2023-12-03 15:10:35.347000             🧑  作者: Mango

最大和使得恰好选择了一半的元素并且没有两个相邻的元素

在一个给定的数组中,找到一组元素,使得这组元素恰好选了数组长度的一半,并且这组元素中没有两个元素相邻,求这组元素中所有元素的和的最大值。

例如,给定数组 [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10],结果应该是 27,因为最优的选择是 2, 4, 6, 8, 10。

思路

这是一道动态规划的题目。我们可以假设有两个数组 f 和 g,其中 f[i] 表示选取了前 i 个元素,并且以第 i 个元素结尾的子序列的和的最大值,g[i] 表示选取了前 i 个元素,并且不以第 i 个元素结尾的子序列的和的最大值。

对于 f[i],我们可以有两种选择:选取第 i 个元素,或者不选取第 i 个元素。如果选择第 i 个元素,那么前一个元素必定不能选取,即 f[i] = g[i-2] + nums[i];如果不选择第 i 个元素,那么直接继承前面的状态,即 f[i] = f[i-1]。综上,可以得到以下转移方程:

f[i] = max(f[i-1], g[i-2] + nums[i])

对于 g[i],我们只需考虑前一个元素选或不选的情况,即 g[i] = max(f[i-1], g[i-1])。因为第 i 个元素不选的话,和选或不选前一个元素没有关系,所以直接继承前面的状态即可。

最终的答案即为 f[n-1],其中 n 为数组长度。

代码
def max_sum(nums):
    n = len(nums)
    if n % 2 != 0:
        return 0
    
    f = [0] * n
    g = [0] * n

    f[0], g[0], f[1], g[1] = nums[0], 0, max(nums[0], nums[1]), nums[1]

    for i in range(2, n):
        f[i] = max(f[i-1], g[i-2] + nums[i])
        g[i] = max(f[i-1], g[i-1])

    return f[n-1]
复杂度分析

时间复杂度:O(n)。

空间复杂度:O(n)。