V2EX = way to explore
V2EX 是一个关于分享和探索的地方
现在注册
已注册用户请  登录
V2EX  ›  galahadv2  ›  全部回复第 1 页 / 共 1 页
回复总数  3
1. 学好线性代数;
2. 学好算法和数据结构;
3. 学好英语;
4. 多写代码;
5. 多读几本计算机经典书籍。
《算法导论》 4.1 讲解了如何使用分治法求解最大子数组的问题,在练习题 4.1-5,提示了一个线性时间的算法。

对于数组 A, 如果已经知道了 A[0:j] 的最大子数组,那么可以按如下性质扩展得到 A[0:j+1] 的最大子数组:
```
A[0:j+1] 的最大子数组要么依然是 A[0:j] 的最大子数组,要么是某个子数组 A[i:j+1] (1<=i<=j+1>>)
```

上面这句话也可以直观地理解为:
```
A[0:j+1] 的最大子数组只有有两种可能情形:

1. 依然是 A[0:j] 的最大子数组,它必定不包含 A[j] 这个元素(注意 a[j] 是 A[0:j+1] 的最后一个元素,并不包含在 A[0:j]中);
2. 是一个位于最右边的子数组(A[i:j+1] 形式的)。
```
因此在循环体中,每次都计算一下情形 2 的最大子数组,即计算必定包含最后一个元素的最大子数组(我们给它命名为最右最大子数组),然后和 A[0:j]相比较,较大的即为 A[0:j+1]的最大子数组。

``` golang
func maxIncludeRight(a []int) int {
sum := 0
max := math.MinInt64
for i := len(a) - 1; i >= 0; i-- {
if sum += a[i]; sum >= max {
max = sum
}
}
return max
}

func maxSubArray(nums []int) int {
max := nums[0]
for i := range nums {
if right := maxIncludeRight(nums[:i+1]); max < right {
max = right
}
}
return max
}
```

上面的代码已经可以正常工作了,现在来观察一下是否还有优化的余地。

观察 maxIncludeRight ,每次它都全新地来计算“最大最右子数组”,实际上,如果我们已知 a[0:i]的“最右最大子数组”,那么可以很快求出 a[0:i+1]的“最大最右子数组”。方法如下:

1. 如果 a[0:i]的最右最大子数组 m 小于 0,则 a[0:i+1]的最右最大子数组就是 a[i];
2. 如果 a[0:i]的最右最大子数组 m 不小于 0,则 a[0:i+1]的最右最大子数组就是 m+a[i]。

初始时,a[0:1]的最右最大子数组为 a[0], 这样可以一步步来求出 a[0:i]的最右最大子数组了。代码如下:

``` golang
func maxIncludeRight(a []int, i int) int {
max := a[0]
for _, v := range a[1 : i+1] {
if max < 0 {
max = v
} else {
max += v
}
}
return max
}

func maxSubArray(nums []int) int {
max := nums[0]
for i := range nums {
if right := maxIncludeRight(nums, i); max < right {
max = right
}
}
return max
}
```

注意到两次循环可以合并,一次搞定,因此最终的代码如下:

```go
func maxSubArray(nums []int) int {
max, sum := nums[0], nums[0]
for _, e := range nums[1:] {
if sum < 0 {
sum = e
} else {
sum += e
}
if sum >= max {
max = sum
}
}
return max
}
```

最后阅读上面这段代码,也可以换个角度来思考最大子数组问题。

最大子数组必定满足这一性质:
```
位于它左侧的任何一个子数组必定大于 0
```

因为如果存在一个小于 0 的左侧子数组,则可以去掉它,而得到一个新的最大子数组。

例如,对于[-2, 1, -3, 4, -1, 2, 1, -5, 4]:
[-2, 1, -3]肯定不是最大子数组,因为左侧的 [-2, 1]小于 0
从 4 开始往右,
[4]
[4,-1]
[4, -1, 2]
[4, -1, 2, 1]
以上都有可能是最大子数组。

[4, -1, 2, 1,-5] 不可能是最大子数组,因为它小于 0。

因此,按此方法从左向右,舍弃所有已知左侧子数组小于 0 的情形,然后取最大值即可。
2019-05-22 16:00:41 +08:00
回复了 hardwork 创建的主题 Go 编程语言 新手请教写 go 时常用数据结构怎么办
https://github.com/emirpasic/gods 是一个用 Go 实现的各种数据结构和算法的 package。功能很全面。

GoDS (Go Data Structures). Containers (Sets, Lists, Stacks, Maps, Trees), Sets (HashSet, TreeSet, LinkedHashSet), Lists (ArrayList, SinglyLinkedList, DoublyLinkedList), Stacks (LinkedListStack, ArrayStack), Maps (HashMap, TreeMap, HashBidiMap, TreeBidiMap, LinkedHashMap), Trees (RedBlackTree, AVLTree, BTree, BinaryHeap), Comparators, Iterators, …
关于   ·   帮助文档   ·   博客   ·   API   ·   FAQ   ·   实用小工具   ·   1006 人在线   最高记录 6679   ·     Select Language
创意工作者们的社区
World is powered by solitude
VERSION: 3.9.8.5 · 14ms · UTC 20:42 · PVG 04:42 · LAX 12:42 · JFK 15:42
Developed with CodeLauncher
♥ Do have faith in what you're doing.