顺序表应用7:最大子段和之分治递归法
Problem Description
给定n(1<=n<=50000)个整数(可能为负数)组成的序列a[1],a[2],a[3],…,a[n],求该序列如a[i]+a[i+1]+…+a[j]的子段和的最大值。当所给的整数均为负数时定义子段和为0,依此定义,所求的最优值为: Max{0,a[i]+a[i+1]+…+a[j]},1<=i<=j<=n。 例如,当(a[1],a[2],a[3],a[4],a[5],a[6])=(-2,11,-4,13,-5,-2)时,最大子段和为20。
注意:本题目要求用分治递归法求解,除了需要输出最大子段和的值之外,还需要输出求得该结果所需的递归调用总次数。
递归调用总次数的获得,可以参考以下求菲波那切数列的代码段中全局变量count的用法:
#include
int count=0;
int main()
{
int n,m;
int fib(int n);
scanf("%d",&n);
m=fib(n);
printf("%d %d\n",m,count);
return 0;
}
int fib(int n)
{
int s;
count++;
if((n==1)||(n==0)) return 1;
else s=fib(n-1)+fib(n-2);
return s;
}
Input
第一行输入整数n(1<=n<=50000),表示整数序列中的数据元素个数;
第二行依次输入n个整数,对应顺序表中存放的每个数据元素值。
Output
一行输出两个整数,之间以空格间隔输出:
第一个整数为所求的最大子段和;
第二个整数为用分治递归法求解最大子段和时,递归函数被调用的总次数。
Sample Input
6 -2 11 -4 13 -5 -2
Sample Output
20 11
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int a[50005], n, count=0;//定义计数变量count,初始化为0
int max(int x, int y, int z);//找到x(左区间最长子段和),y(左区间最长子段和),z(整个区间最长子段和)的最大值
int zuida(int left, int right);//找到z(整个区间最长子段和的最大值)
int f(int left, int right);//递归函数主体
int main()
{
int sum;
scanf("%d", &n);
for(int i=1; i<=n; i++)
{
scanf("%d", &a[i]);
}
sum=f(1, n);//将初始整个的区间边间传入递归函数
printf("%d %d\n", sum, count);
return 0;
}
int max(int x, int y, int z)
{
int rel;
if(x>=y&&x>=z)
{
rel=x;
}
else if(y>=x&&y>=z)
{
rel=y;
}
else if(z>=x&&z>=y)
{
rel=z;
}
return rel;
}
int zuida(int left, int right)
{
count++;//由于此函数的left, right是由递归函数中的数值传进来,因此,此函数每被调用一次,递归函数一定也被调用一次
int thissum=0;//代表目前的最大子段和,初始化为0
int maxsum=0;//代表整个过程中的最大字段和,初始化为0
for(int i=left; i<=right; i++)
{
thissum+=a[i];//目前子段和为从左到右依次遍历
if(thissum>maxsum)//目前子段和大于整体最大子段和
{
maxsum=thissum;//将整体的最大子段和进行更新
}
else if(thissum<0)//前一个目前子段和加上a[i]后小于0
{
thissum=0;//将目前子段和的值舍弃,在下次循环中,重新开始计算
}
}
return maxsum;//将整体的最大子段和的值返回
}
int f(int left, int right)
{
int i, j, k, x, y, z;
i=left;
j=right;
k=(i+j)/2;
if(i==j)
{
count++;//只要这个if起到作用,计数变量++,表示调用了一次递归函数
return a[i];//左右区间相等,子段和最大值等于本身
}
else
{
x=f(i, k);//
y=f(k+1, j);//“分”, 将原本的区间分成更小的区间, 分别求出所分成的小区间的最大子段和
z=zuida(i, j);//求出当前整个区间的最大子段和
return max(x, y, z);//返回x, y, z的最大值
}
}