day01-[53] 最大子数组和(等级:Medium 动态规划 、贪心算法)

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LeetCode链接:[53] 最大子数组和

描述

给你一个整数数组 nums ,请你找出一个具有最大和的连续子数组(子数组最少包含一个元素),返回其最大和。

子数组 是数组中的一个连续部分。

  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 。

示例 2:

输入: nums = [1]
输出: 1

示例 3:

输入: nums = [5,4,-1,7,8]
输出: 23

解题方案

SWift版本

  • 暴力破解法

此方法不推荐,leetCode提交超时。
时间复杂度:O(n^2)
空间复杂度:O(1)

func maxSubArray(_ nums: [Int]) -> Int {

    var result:Int = Int.min
    for  i in 0..<nums.count {
        var sum:Int = 0
        for j in i..<nums.count {
            sum += nums[j]
            result = sum > result ? sum : result
        }
    }
    return result
}
  • 动态规划
  1. 确定dp数组以及下标的含义

dp[i] 即:包括下标i之前的最大连续子序列和为dp[i]

  1. 确定递推公式
  • dp[i - 1] + nums[i] 即:nums[i]加入当前连续子序列和
  • nums[i]

从头开始计算当前连续子序列和一定是取最大的,所以dp[i] = max(dp[i - 1] + nums[i], nums[i]);

  1. dp数组如何初始化

从递推公式可以看出来dp[i]是依赖于dp[i - 1]的状态,dp[0]就是递推公式的基础。

dp[0]应该是多少呢?

更具dp[i]的定义,很明显dp[0]因为为nums[0]即dp[0] = nums[0]。

  1. 确定遍历顺序

递推公式中dp[i]依赖于dp[i - 1]的状态,需要从前向后遍历。

  1. 举例推导dp数组

以示例一为例,输入:nums = [-2,1,-3,4,-1,2,1,-5,4],对应的dp状态如下:

image.png

代码如下:

func maxSubArray(_ nums:[Int]) -> Int {

    var dp = [Int](repeating: 0, count: nums.count)
    dp[0] = nums[0]
    var result:Int = dp[0];
    for i in 1..<nums.count{
        dp[i] = max(dp[i-1]+nums[i], nums[i])
        result = dp[i] > result ? dp[i]: result
    }
    return result
}

时间复杂度:O(n) 空间复杂度:O(1)

  • 贪心算法
func maxSubArray(_ nums: [Int]) -> Int {

    var result:Int = Int.min
    var sum:Int = 0
    for i in 0..<nums.count {
        sum += nums[i]
        result =  sum > result ? sum : result
        sum = sum < 0 ? 0 : sum
    }
    return result
}

时间复杂度:O(n) 空间复杂度:O(1)

参考 贪心算法