最大子序列演算法
最大子序列演算法(Maximum Subsequence Algorithm)是一種用於找出數組中元素的最大子序列的算法。最大子序列問題可以分為最大和子序列和最大連續子序列兩種類型。這裡我們主要討論最大連續子序列問題。
最大連續子序列問題是指在給定數組中找到一個連續子序列,其元素的和最大。例如,給定數組 [23, -11, 45, 2, -1, 6, 7]
,其最大連續子序列是 [45, 2, -1, 6, 7]
,其和為 59
。
最大連續子序列問題可以用動態規劃(Dynamic Programming)來解決。動態規劃的基本思想是定義一個狀態,通過狀態轉移方程來逐步構建最優解。
對於最大連續子序列問題,我們可以定義狀態 f[i]
表示以 a[i]
結尾的最大連續子序列和。狀態轉移方程為:
f[i] = max(f[i-1] + a[i], a[i])
初始時,f[0] = a[0]
。
偽代碼如下:
function findMaxSubsequence(a):
n = length(a)
f = new array of size n
f[0] = a[0]
for i from 1 to n-1:
f[i] = max(f[i-1] + a[i], a[i])
return f[n-1]
時間複雜度為 O(n)
,空間複雜度為 O(n)
。
對於最大子序列問題,如果允許不連續的子序列,則可以使用分治法或貪心算法來解決。例如,Kadane's Algorithm 是一種貪心算法,用於找到給定整數序列中的最大子序列和。它的偽代碼如下:
function findMaxSubarray(a):
m = 0
for i from 0 to length(a):
m = max(m + a[i], a[i])
return m
時間複雜度為 O(n)
,空間複雜度為 O(1)
。