最大子序乘積問題的分析

2021-06-27 06:43:19 字數 1578 閱讀 4484

首先,題目概述:

這裡的問題針對的是整形陣列,即像a[10]=這樣的陣列。

因此,可以知道陣列的數可以分為三種型別:

1.正數

2.零3.負數

除此之外,還有乘法的特性:正正得正,正負得負,負負得正,以及乘零等於零。

明白了上述基本數學內容後,現在給出兩種分析思路,都可以o(n)的時間解決問題

方法1:

求取包含a[i-1]連續往左的最大和最小乘積,並與a[i]相乘,得到的結果和a[i]共同比較,從前面得到的三個數里再次挑選最大和最小值作為包含a[i]連續往左的最大和最小乘積。依次迴圈,同時每次迴圈都要比較包含a[i]連續往左的最大乘積和整個過程中的最大乘積,記錄下來,最後返回。**如下:

//以下**是本人所寫

//從左往右遍歷整個陣列,記錄乘以a[i]後的最大imax和最小imin乘積

//imax和imin都是包含a[i]及向左連續的子序乘積

//之所記錄最大和最小,是因為乘法的特性——負負得正

//a[i]之前的最小乘積可能因為a[i]>0,而使得最大乘積翻倍

//因此需要記錄下最大和最小的乘積方便求取最大的乘積

int maxproduct(int a, int n)

return resmax;

}

方法2:

注意兩點:1.遇到零則重新計算;2.不包含零的情況下,連續最大乘積必然從最左或者最右端開始,即不可能存在於中間。

現在對第二點給出證明如下:

假設非零陣列中存在處於中間的最大子序乘積a2,那麼位於a2左邊的乘積記錄為a1,位於a2右邊的乘積記錄為a3。且a2最大不僅說明a1和a3都比a2小,即a2>a1,a2>a3,而且說明a2*a1

當a2>0時,a1<1和a3<1,即a1和a3都是負數,那麼顯然a1*a2*a3比a2,與假設相反

當a2<0時,a1>1和a3>1,即a1和a3都是正數,那麼顯然a1和a3都大於a2,與假設相反

因此,題設中的假設最大子序乘積位於陣列中間是不成立的。也就能從上面的結論知道,最大子序乘積應該位於陣列的兩端,即包含最左或者最右的數

**如下:

//這段**非本人所寫,原作者可以在discuss裡找到

//在看過此段**後,立即明白了之前一直忽略的地方,總共有兩處(我對原作者思路的復現):

//1.如果陣列中有零,則零應該被特殊對待,因為任何數乘零都等於零,而最大乘積的趨向正整數

//2.對於非零陣列段中的最大連續子段乘積只能出現在最左或者最右,即必須包含a[0]或則a[n-1]。具體證明將在csdn的部落格中給出

//基於上述觀點2,我們只需要從陣列的首位兩端同時連乘,並比較取最大,然後根據觀點1,當連乘中遇到0的結果,則從下乙個數重新開始連乘。

int maxproduct(int a, int n) {

int b=1, f=1, res=a[0]; //b儲存從左往右的連乘積,f儲存從右往左的連乘積,res代表最大乘積

for(int i=0; i

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