剑指offer_42_数组中出现次数超过一半的数字

连续子数组的最大和

题目链接:https://leetcode-cn.com/problems/lian-xu-zi-shu-zu-de-zui-da-he-lcof/

题目内容:

输入一个整型数组,数组里有正数也有负数。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

题目解析

题目解析内容来自于题解中Krahets

题目的意思还是很明确的。找到的是连续子数组的最大和。

这题的最优解就是动态规划

动态规划解析

  • 状态定义:设一个一维数组dp,dp[i] 代表元素 nums[i] 为结尾的连续子数组最大和

  • 转移方程:若 dp[i - 1] <= 0, 说明dp[i - 1] 对 dp[i] 产生了负贡献,即 dp[i - 1] + nums[i] < nums[i]

    • 当 dp[i - 1] > 0 时:执行 dp[i] = dp[i - 1] + nums[i];
    • 当 dp[i - 1] <= 0 时:执行 dp[i] = nums[i]
  • 初始状态:dp[0] = nums[0], 即以 nums[0] 的连续子数组最大和为 nums[0]

  • 返回值:返回 dp 列表中的最大值,代表全局最大值

Picture1.png

空间复杂度降低:
  • 由于 dp[i] 只与 dp[i−1] 和 nums[i] 有关系,因此可以将原数组 nums 用作 dp 列表,即直接在 nums 上修改即可。
  • 由于省去 dp 列表使用的额外空间,因此空间复杂度从 O(N) 降至 O(1) 。
复杂度分析:
  • 时间复杂度 O(N) : 线性遍历数组 numsnums 即可获得结果,使用 O(N)O(N) 时间
  • 空间复杂度 O(1) : 使用常数大小的额外空间。

代码

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

附一个不修改原有数组,但空间复杂度 仍为O(1) 的代码

class Solution:
    def maxSumArray(self, nums):
        max_sum = nums[0]
        temp = 0  # 用于记录 dp[i-1] 的值,对于 dp[0] 而言,dp[-1] = 0
        cur = nums[0]  # 用于记录 dp[i] 的值
        for i in range(1, len(nums)):
            cur = nums[i]
            cur += max(temp, 0)
            if cur > max_sum:
                max_sum = cur;
            temp = cur
        return max_sum
原文地址:https://www.cnblogs.com/yezigege/p/13386208.html