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从剑指 Offer 42 角度解析连续子数组的最大和

闲谈

问题解析:

给定一个整数数组 nums,我们需要找到其中一个或多个连续的整数,组成一个子数组,使得该子数组的和最大。

思路分析:

为了解决这个问题,我们可以使用动态规划的方法。动态规划是一种将问题分解成更小的子问题,然后通过解决这些子问题来解决整个问题的方法。

在动态规划中,我们使用一个一维数组 dp 来存储子数组的和的最大值。dp[i] 表示以第 i 个元素结尾的子数组的和的最大值。

动态规划步骤:

  1. 初始化:将 dp[0] 设置为 nums[0]。
  2. 迭代:从 i = 1 开始,对于每个元素 nums[i],计算 dp[i] 的值。dp[i] 的值为以下两个值的最大值:
    • dp[i-1] + nums[i]:如果 nums[i] 可以添加到以第 i-1 个元素结尾的子数组,那么子数组的和的最大值将是 dp[i-1] + nums[i]。
    • nums[i]:如果 nums[i] 无法添加到以第 i-1 个元素结尾的子数组,那么以第 i 个元素结尾的子数组的和的最大值将是 nums[i]。
  3. 返回结果:在迭代完成后,dp[n-1] 将存储整个数组的子数组的和的最大值。

示例:

考虑以下数组 nums = [1, -2, 3, 10, -4, 7, 2, -5]。

  1. 初始化:将 dp[0] 设置为 nums[0],即 dp[0] = 1。
  2. 迭代:
    • i = 1:dp[1] = max(dp[0] + nums[1], nums[1]) = max(1 + (-2), (-2)) = -2。
    • i = 2:dp[2] = max(dp[1] + nums[2], nums[2]) = max(-2 + 3, 3) = 3。
    • i = 3:dp[3] = max(dp[2] + nums[3], nums[3]) = max(3 + 10, 10) = 13。
    • i = 4:dp[4] = max(dp[3] + nums[4], nums[4]) = max(13 + (-4), (-4)) = 9。
    • i = 5:dp[5] = max(dp[4] + nums[5], nums[5]) = max(9 + 7, 7) = 16。
    • i = 6:dp[6] = max(dp[5] + nums[6], nums[6]) = max(16 + 2, 2) = 18。
    • i = 7:dp[7] = max(dp[6] + nums[7], nums[7]) = max(18 + (-5), (-5)) = 13。
  3. 返回结果:dp[7] = 13。

因此,整个数组的子数组的和的最大值为 13。

总结:

动态规划是一种强大的算法,可以用来解决许多问题。剑指 Offer 42 中的连续子数组的最大和问题就是这样一个问题。通过使用动态规划,我们可以以高效的方式找到子数组的和的最大值。