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📜  求出满足给定条件的给定输入整数N的最大和(a + b)(1)

📅  最后修改于: 2023-12-03 15:26:55.669000             🧑  作者: Mango

求出满足给定条件的给定输入整数N的最大和(a + b)

介绍

在这个问题中,我们需要找到两个整数a和b,使得它们的和等于N,并且a和b的乘积最大化。这个问题可以用暴力枚举的方法解决,但是时间复杂度较高,只能处理较小的N。因此,我们需要用一些高效的算法来解决这个问题。

解决方案
方法1:数学推导

我们可以用一些数学方法来推导出a和b的取值范围,进而求解最大的a+b。

首先,我们知道a和b的和为N,即a+b=N。又因为a和b的乘积最大化,那么它们应该尽可能接近,也就是a和b的差异最小。因此,我们可以让a和b的值距离N的一半最近的两个整数,即a=(N/2)-k,b=(N/2)+k,其中k为整数。

此时,a+b=N-(2k),因此,我们可以通过求解2k的值来得到a+b的最大值。显然,k越小,2k也就越小,那么a+b也就越大。因此,k的最大值应该为N/2,此时a和b的差值为0,a+b的值为N。

代码:

def find_max_sum(N):
    k = N // 2
    a = (N // 2) - k
    b = (N // 2) + k
    return a + b
方法2:动态规划

当N较大时,上述方法可能耗时较长。因此,我们可以使用动态规划来解决这个问题。

假设我们已经知道了a+b的最大值为S,那么S必定可以由S-1转移而来,因为S-1时,我们可以选择a=S-1,b=1,也可以选择a=S-2,b=2,以此类推。因此,我们可以使用一个数组来记录每个S对应的a+b的最大值。

具体解法:

  • 初始化数组dp,dp[i]表示当a+b=i时,a和b的乘积的最大值。
  • 循环遍历i从2到N,对于每个i,我们选择a的取值范围为1到i/2,对于每个a的值,我们可以得到对应的b的值为i-a,因此a和b的乘积为a*(i-a),如果当前的值比之前的最大值要大,那么就更新dp[i]的值。
  • 最终我们得到的dp[N]的值就是a+b的最大值。

代码:

def find_max_sum(N):
    dp = [0] * (N+1)
    for i in range(2, N+1):
        for j in range(1, i//2 + 1):
            a = j
            b = i - j
            product = a * b
            if dp[i] < product:
                dp[i] = product
    return dp[N]
总结

在本文中,我们介绍了两种方法来求解满足给定条件的给定输入整数N的最大和(a + b)。对于较小的N,我们可以使用数学推导的方法,对于较大的N,我们可以使用动态规划的方法。在实际应用中,我们需要根据具体的情况选择合适的算法来解决问题。