Leetcode16.17 连续数列
暴力求解时找到正确的遍历解空间的方式很重要。有的遍历方式本身具有递归结构,同时存在重复子问题,可以方便的做优化。
寻找函数的定义取决于我们看问题的角度,这与生活中解决问题的思路是相通的。
在剖析问题时,应该从多种角度去观察问题:
从整体到局部、局部到整体的视角转化;关键逻辑的取逆,比如极大化极小、极小化极大,选择变不选择、不选择变选择等;问题的拆分,一个问题分解为多个不同的问题逐个击破;无序转有序等等等等,视角决定结果。从错误或者复杂的视角出发,后续的所有努力都将是错误和复杂的。
int an = Integer.MIN_VALUE; /** * @Author Niuxy * @Date 2020/7/1 * @Description 遍历以每个元素开头的所有可能长度的连续子数组的和 */ public int maxSubArray0(int[] nums) { int[][] cache = new int[nums.length][nums.length]; for (int begin = 0; begin < nums.length; begin++) { for (int length = 1; length <= nums.length - begin; length++) { maxSubArrayDP(nums, begin, length, cache); } } return an; } /** * @Author Niuxy * @Date 2020/7/1 * @Description 具有递归结构的问题定义,求以 begin 开头,长度为 length 的子数组的和 */ public int maxSubArrayDP(int[] nums, int begin, int length, int[][] cache) { if (length == 1) { an = an > nums[begin] ? an : nums[begin]; return nums[begin]; } if (cache[begin][length] != 0) { return cache[begin][length]; } int re = maxSubArrayDP(nums, begin + 1, length - 1, cache) + nums[begin]; cache[begin][length] = re; an = an > re ? an : re; return re; }
转为递推:
/** * @Author Niuxy * @Date 2020/7/1 * @Description 转为 递推,DP 解法 */ public final int maxSubArray(int[] nums) { int an = nums[0]; int[][] cache = new int[nums.length][nums.length + 1]; for (int i = 1; i < nums.length; i++) { cache[i][1] = nums[i]; an = an > cache[i][1] ? an : cache[i][1]; } for (int i = nums.length - 1; i >= 0; i--) { for (int j = 2; j <= nums.length - i; j++) { cache[i][j] = cache[i + 1][j - 1] + nums[i]; an = an > cache[i][j] ? an : cache[i][j]; } } return an; }
优化空间复杂度:
/** * @Author Niuxy * @Date 2020/7/1 * @Description dp 优化空间复杂度 */ public final int maxSubArray2(int[] nums) { int an = nums[0]; int[] thisLevel = new int[nums.length + 1]; int[] beforeLevel = new int[nums.length + 1]; for (int i = 1; i < nums.length; i++) { an = an > nums[i] ? an : nums[i]; } beforeLevel[1] = nums[nums.length - 1]; for (int i = nums.length - 1; i >= 0; i--) { for (int j = 2; j <= nums.length - i; j++) { thisLevel[j] = beforeLevel[j - 1] + nums[i]; an = an > thisLevel[j] ? an : thisLevel[j]; } //缓存换位,beforeLevel 复用 int[] temp = beforeLevel; beforeLevel = thisLevel; thisLevel = beforeLevel; beforeLevel[1] = nums[i]; } return an; }
无效计算、重复计算、多余的空间都被优化掉了,但结果并不能令人满意:
因为问题的最优解法不是 DP,而是贪心:
public int maxSubArray(int[] nums) { int res=nums[0]; for(int i=1;i<nums.length;i++){ nums[i]=Math.max(nums[i-1]+nums[i],nums[i]); res=Math.max(res,nums[i]); } return res; }
当你看清人们的真相,于是你知道了,你可以忍受孤独