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题目
- 1. 53. 最大子数组和
- 1.1 分析
- 1.2 代码
- 2. 918. 环形子数组的最大和
- 2.1 分析
- 2.2 代码
- 3. 152. 乘积最大子数组
- 3.1 分析
- 3.2 代码
- 4. 1567. 乘积为正数的最长子数组长度
- 4.1 分析
- 4.2 代码
1. 53. 最大子数组和
1.1 分析
一、题目解析:
求子数组最大和,可能会有所有元素和和子数组所有的和比较,然后取最大的一个。
二、算法原理:
-
状态表示
以i位置为结尾,来求子数组最大和。
dp[i]:表示以i位置为结尾所有字数组中的最大和 -
状态转移方程
那么dp[i]就可能分两种情况:一种就是只有一个数,就是i对应的nums[i];另一种情况就是不止一个数就是i-1最大的子数组和dp[i-1]加上i位置对应的nums[i]。然后取这两种情况的最大值。
状态转移方程:dp[i]=max(nums[i],dp[i-1]+nums[i]) -
初始化
第一位置的值可能也会取到,那么就多开一个空间,把dp[0]位置初始化为0,从而不影响后面的最大和。这里同时也要注意下标的映射关系,多开了一个空间,那么对应nums[i]的位置就得向前挪一个。 -
填表顺序
从左往右 -
返回值
就返回dp表中最大的值。
为了方便,先记录一下当前位置最大子序列和最大值,然后更新。
1.2 代码
class Solution {
public:int maxSubArray(vector<int>& nums) {int n=nums.size();vector<int> dp(n+1);dp[0]=0;int ret=INT_MIN;for(int i=1;i<=n;i++){dp[i]=max(nums[i-1],dp[i-1]+nums[i-1]);ret=max(ret,dp[i]);}return ret;}
};
2. 918. 环形子数组的最大和
2.1 分析
一、题目解析:
这个题与上面一个类似,就是变成了环形。那么这里就可以分为两类:一类是中间相连子数组求最大和;另一类是在结尾和开头求最大和,这里会不方便计算,那么就过来,求中间连续子数组最小和,然后用这个数组的和减去这个最小和,就是这段首尾的最大和。然后比较这两类的和大小,返回最大的那个值就可以了。
二、算法原理:
-
状态表示
以i位置为结尾,分两种情况:一种来求子数组最大和,一种求最小和
f[i]:表示以i位置为结尾所有字数组中的最大和
g[i]:表示以i位置为结尾所有字数组中的最小和 -
状态转移方程
那么f[i]就可能分两种情况:一种就是只有一个数,就是i对应的nums[i];另一种情况就是不止一个数就是i-1最大的子数组和f[i-1]加上i位置对应的nums[i]。然后取这两种情况的最大值。
f[i]:状态转移方程:f[i]=max(nums[i],f[i-1]+nums[i])
那么g[i]也可能分两种情况:一种就是只有一个数,就是i对应的nums[i];另一种情况就是不止一个数就是i-1最小的子数组和g[i-1]加上i位置对应的nums[i]。然后取这两种情况的最小值。
f[i]:状态转移方程:g[i]=min(nums[i],g[i-1]+nums[i])
-
初始化
第一位置的值可能也会取到,那么就多开一个空间,把f[0]位置和g[0]初始化为0,从而不影响后面的最大和。这里同时也要注意下标的映射关系,多开了一个空间,那么对应nums[i]的位置就得向前挪一个。 -
填表顺序
从左往右 -
返回值
一类是在f表中找到最大值fmax
一类是在g表中找到最小值gmin
但是在g表中可能会存在全是负数序列的情况,这里就得加一个判断,如果sum=gmin,那么就返回fmax,不然就比较两类和的大小,返回大的那一个。
2.2 代码
class Solution {
public:int maxSubarraySumCircular(vector<int>& nums) {int n = nums.size();vector<int> f(n+1),g(n+1);int fmax=INT_MIN,sum=0,gmin=INT_MAX;for(int i=1;i<=n;i++){f[i]=max(nums[i-1],f[i-1]+nums[i-1]);fmax=max(fmax,f[i]);g[i]=min(nums[i-1],g[i-1]+nums[i-1]);gmin=min(gmin,g[i]);sum+=nums[i-1];}return sum==gmin?fmax:max(fmax,sum-gmin);}
};
3. 152. 乘积最大子数组
3.1 分析
一、题目解析:
求子数组最大乘积,可能会有所有元素和和子数组所有的和比较,然后取最大的一个。但是可能会存在i位置小于0,所以的多加一个数组。
二、算法原理:
- 状态表示
以i位置为结尾,来求子数组乘积。
f[i]:表示以i位置为结尾所有字数组中的最大乘积
g[i]:表示以i位置为结尾所有字数组中的最小乘积 - 状态转移方程
那么f[i]就可能分两种情况:一种就是只有一个数,就是i对应的nums[i];另一种情况就是不止一个数就是i-1最大的子数组乘积f[i-1]乘i位置对应的nums[i],但是这里的nums[i]可能是小于0,所以这里还得分两种情况:一个是nums[i]>0,那么就是最大的子数组乘积f[i-1]乘i位置对应的nums[i];如果nums[i]<0,就是最小的子数组乘积g[i-1]乘i位置对应的nums[i]。然后取这两种情况的最大值。
g[i]就可能分两种情况:一种就是只有一个数,就是i对应的nums[i];另一种情况就是不止一个数就是i-1最小的子数组乘积f[i-1]乘i位置对应的nums[i],但是这里的nums[i]可能是小于0,所以这里还得分两种情况:一个是nums[i]>0,那么就是最小的子数组乘积g[i-1]乘i位置对应的nums[i];如果nums[i]<0,就是最大的子数组乘积g[i-1]乘i位置对应的nums[i]。然后取这两种情况的最小值。
-
初始化
第一位置的值可能也会取到,那么就多开一个空间,把f[0]位置和g[0]初始化为1,从而不影响后面的最大乘积。这里同时也要注意下标的映射关系,多开了一个空间,那么对应nums[i]的位置就得向前挪一个。 -
填表顺序
从左往右
两个表一起填 -
返回值
f表里面的最大值
3.2 代码
class Solution {
public:int maxProduct(vector<int>& nums) {int n = nums.size();vector<int> f(n+1),g(n+1);f[0]=g[0]=1;int ret=INT_MIN;for(int i=1;i<=n;i++){int x=nums[i-1],y=f[i-1]*nums[i-1],z=g[i-1]*nums[i-1];f[i]=max(x,max(y,z));g[i]=min(x,min(y,z));ret=max(ret,f[i]);}return ret;}
};
4. 1567. 乘积为正数的最长子数组长度
4.1 分析
一、题目解析:
求数组乘积为正数的最长长度,可能会有所有元素和和子数组所有的和比较,然后取最大的一个。但是可能会存在i位置小于0,所以的多加一个数组。
二、算法原理:
-
状态表示
以i位置为结尾,所有子数组乘积为正数的最长长度。
f[i]:表示以i位置为结尾所有字数组中乘积为正数的最长长度
g[i]:表示以i位置为结尾所有字数组中乘积为负数的最长长度 -
状态转移方程
那么f[i]就可能分两种情况:一种就是只有一个数,就是i对应的nums[i],如果num[i]<0,长度就为0,num[i]>0,长度就为1;
另一种情况就是不止一个数就是i-1最大的子数组乘积为正数的最长长度,如果num[i]>0,长度就为就是以i-1为结尾的子数组乘积为正数的最长长度再加1;num[i]<0,长度就为就是以i-1为结尾的子数组乘积为负数的最长长度再加1,但是如果前面g[i-1]的结果为0,那么结果就是0,所以得先判断g[i-1]是否等于0。
再把这两种情况优化一下,当num[i]>0,那么如果只有num[i]结果就是1,也就是没有不止一个元素的时候大,所以,直接用f[i-1]+1就行。
num[i]<0,先判断判断g[i-1]是否等于0,是就是0,不是就取g[i-1]+1。
f的状态转移方程:
那么g[i]就可能分两种情况:一种就是只有一个数,就是i对应的nums[i],如果num[i]<0,长度就为1,num[i]>0,长度就为0;
另一种情况就是不止一个数就是i-1最大的子数组乘积为负数的最长长度,如果num[i]>0,长度就为就是以i-1为结尾的子数组乘积为负数的最长长度再加1,也不能直接加一,先判断判断g[i-1]是否等于0,是就是0,不是就取g[i-1]+1;
num[i]<0,长度就为就是以i-1为结尾的子数组乘积为正数的最长长度再加1。
g的状态转移方程:
-
初始化
第一位置的值可能也会取到,那么就多开一个空间,把f[0]位置初始化为0,g[0]初始化,0,从而不影响后面的结果。这里同时也要注意下标的映射关系,多开了一个空间,那么对应nums[i]的位置就得向前挪一个。 -
填表顺序
从左往右
两个表一起填 -
返回值
返回f表里面最大值
4.2 代码
class Solution {
public:int getMaxLen(vector<int>& nums) {int n = nums.size();vector<int> f(n+1),g(n+1);int ret=INT_MIN;for(int i=1;i<=n;i++){if(nums[i-1]>0){f[i]=f[i-1]+1;g[i]=g[i-1]==0?0:g[i-1]+1;}else if(nums[i-1]<0){f[i]=g[i-1]==0?0:g[i-1]+1;g[i]=f[i-1]+1;}ret=max(ret,f[i]);}return ret;}
};
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