📅  最后修改于: 2023-12-03 15:23:03.042000             🧑  作者: Mango
国际空间研究组织(ISRO)是印度国家航空航天局,负责规划、开展和管理该国的空间计划。ISRO CS 2011 是该机构的招聘考试,问题 9 是其中的一道考题。
该问题为:
给定一个整数数组 arr,找到其最大子数组之和。子数组是指原数组中任意连续的一段。例如,数组 [-2,1,-3,4,-1,2,1,-5,4] 的最大子数组之和为 6,对应子数组为 [4,-1,2,1]。
要求编写一个函数 maxSubArray,参数为一个整数数组,返回最大子数组之和。
示例:
# 输入
maxSubArray([-2,1,-3,4,-1,2,1,-5,4])
# 输出
6
解题思路:
方法一:暴力法
我们可以使用两个循环枚举出所有的子数组并计算它们的和,然后取出其中的最大值。
时间复杂度:O(n^2)
代码如下:
def maxSubArray(arr):
n = len(arr)
max_sum = float('-inf')
for i in range(n):
cur_sum = 0
for j in range(i, n):
cur_sum += arr[j]
max_sum = max(max_sum, cur_sum)
return max_sum
方法二:动态规划
我们可以使用动态规划的思想解决这个问题。
定义状态:dp[i] 表示以第 i 个元素结尾的最大子数组之和。
状态转移方程:dp[i] = max(dp[i-1]+nums[i], nums[i])
时间复杂度:O(n)
代码如下:
def maxSubArray(arr):
n = len(arr)
dp = [0] * n
dp[0] = arr[0]
for i in range(1, n):
dp[i] = max(dp[i-1]+arr[i], arr[i])
return max(dp)
方法三:分治法
我们可以使用分治的方法解决这个问题。
将数组分成左右两个部分,分别求出左、右、跨越中间的最大子数组之和,然后取这三者中的最大值。
时间复杂度:O(n logn)
代码如下:
def maxSubArray(arr):
n = len(arr)
if n == 1:
return arr[0]
else:
mid = n // 2
left_max = maxSubArray(arr[:mid])
right_max = maxSubArray(arr[mid:])
cross_max = crossSum(arr, mid)
return max(left_max, right_max, cross_max)
def crossSum(arr, mid):
left_sum = float('-inf')
cur_sum = 0
for i in range(mid-1, -1, -1):
cur_sum += arr[i]
left_sum = max(left_sum, cur_sum)
right_sum = float('-inf')
cur_sum = 0
for i in range(mid, len(arr)):
cur_sum += arr[i]
right_sum = max(right_sum, cur_sum)
return left_sum + right_sum
以上三种方法都可以解决这个问题,其中动态规划的算法比较高效,时间复杂度最低。