欢迎您访问程序员文章站本站旨在为大家提供分享程序员计算机编程知识!
您现在的位置是: 首页

面试题 42. 连续子数组的最大和 Python3 动态规划

程序员文章站 2022-07-15 16:29:59
...

题目

输入一个整型数组,数组中的一个或连续多个整数组成一个子数组。求所有子数组的和的最大值。

要求时间复杂度为O(n)。

 

示例1:

输入: nums = [-2,1,-3,4,-1,2,1,-5,4]
输出: 6
解释: 连续子数组 [4,-1,2,1] 的和最大,为 6。
 

提示:

1 <= arr.length <= 10^5
-100 <= arr[i] <= 100

思路

若使用暴力搜索,即对每一个下标组合[a,b]进行遍历,再取最大值,则时间复杂度是O(N^2), 不符合题目要求;

因此考虑使用动态规划进行求解,时间复杂度和空间复杂度都是O(N).

思路是构建另一个列表ans, 其中ans[i]表示的含义是以nums[i](即输入的整型数组)结尾的子数组的最大和。

因此,有

ans[0] = nums[0];

对ans[i], i>0:

当ans[i-1]<0时,加上前面的反而会变小,因此ans[i]=nums[i];

当ans[i-1]>=0时,加上前面的不会变小,因此ans[i]=ans[i-1]+nums[i].

最后返回ans的最大值即可。

代码1

class Solution:
    def maxSubArray(self, nums: List[int]) -> int:
        ans = []    # 以第i个元素结尾的连续子数组的最大和
        ans.append(nums[0])
        for i in range(1,len(nums)):
            if ans[i-1] < 0:
                ans.append(nums[i])
            else:
                ans.append(ans[i-1]+nums[i])
        return max(ans)

复杂度

时间复杂度和空间复杂度均为O(N)

结果

面试题 42. 连续子数组的最大和 Python3 动态规划

如果想要降低内存消耗,可以将代码1改为代码2(参考题解),但这样会增加时间复杂度(max时间复杂度为O(N))

代码2

class Solution:
    def maxSubArray(self, nums: List[int]) -> int:
        for i in range(1, len(nums)):
            nums[i] += max(nums[i - 1], 0)
        return max(nums)

代码2的执行结果

面试题 42. 连续子数组的最大和 Python3 动态规划