【算法-动态规划】-最大子段和
动态规划算法与分治法类似,其基本思想也是将待求解问题分解为若干个子问题,先求解子问题,然后从这些子问题的解得到原问题的解。与分治法不同的是,适用与动态规划法求解的问题,经分解得到的子问题往往不是互相独立的。
分治法的基本思想是将一个规模为n的问题分解为k个规模较小的子问题,这些子问题相互独立且与原问题相同。递归的求解这些子问题,然后将各子问题的解合并得到原问题的解。
如果用分治法求解时,有些子问题被重复计算了许多次。如果我们能够保存已解决的子问题的答案,而在需要的时再找出已求得的答案这样就可以避免大量的重复计算,从而得到多项式时间算法。为了达到此目的,可以用一个表来记录所有已经解决的子问题的答案。不管该子问题以后是否被用到,只要它被计算过,就将其结果填入表中。这就是动态规划法的基本思想。
动态规划算法适用于解最优化问题。通常可按以下四个步骤设计:
(1)找出最优解的性质,并刻画其结构特征。
(2)递归地定义最优值。
(3)以自底向上的方式计算出最优值。
(4)根据最优值得到的信息,构造最优解。
1.动态规划求解最大字段和
问题描述:给定由n个正数(可能为负整数)组成的序列a1,a2,...,an,求该序列形如的子段和的最大值,当所有正数均为负整数时定义其最大字段和为0.依此定义,所求的最优值为
例如,当(a1,a2,a3,a4,a5,a6)=(-2,11,-4,13,-5.-2)时,最大的字段和为
求解步骤:
(1)找出最优解的性质,并刻画其结构特征
记,则所求的最大字段和为
由b[j]的定义易知,当b[j-1]>0时b[j]=b[j-1]+a[j],否则b[j]=a[j]
(2)递归地定义最优值。
b[j]=max{b[j-1]+a[j],a[j]},1<=j<=n
(3)以自底向上的方式计算出最优值。
算法如下:
public class MaxSumClass3{
public static int MaxSum(int n,int[] a){
int sum=0,b=0;
for(int i=1;i<=n;i++){
if(b<0)b=a[i];
else b=b+a[i];
if(b>sum)
sum=b;
}
return sum;
}
public static void main(String[] args){
int n=6;
int[] a={0,-2,11,-4,13,-5,-2};
System.out.println(MaxSum(n,a));
}
}
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