• 软件工程——求二维数组所有子矩阵的和的最大值


    题目:返回一个整数数组中最大子数组的和。
    要求:
      输入一个整形数组,数组里有正数也有负数。
      数组中连续的一个或多个整数组成一个子数组,每个子数组都有一个和。
      求所有子数组的和的最大值。要求时间复杂度为O(n)。
    结对编程要求:
      两人结对完成编程任务。
      一人主要负责程序分析,代码编程。
      一人负责代码复审和代码测试计划。
    一、设计思想
      求二维数组最大子数组的和,可以转化为求一维数组最大子数组的和
    我们有一个最初的二维数组a[n][m],找它的 最大子数组之和
      1.我们先建立一个新的二维数组b[n][m],二维数组b[j][k] 存放的是a[j][k](0<=j<n,0<=k<m) 这一点到 a[0][0] 的最大值

      2.循环:从a[0][0]开始 以此是 a[0][1]、 a[0][2]……a[0][m]、

                    a[1][0]、 a[1][1]……a[1][m]、

                    a[2][0]、 a[2][1]……a[2][m]、

                      ……

                    a[n][0]、 a[n][1]……a[n][m]、

    具体循环工作:当循环到a[j][k](0<=j<n,0<=k<m)则求的是 a[j][k]到 a[0][0] 的最大值

    计算方法:根据b[j-1][k]、b[j][k-1]、b[j-1][k-1]的正负情况,来计算b[j][k],根据包含a[j][k]的各种矩阵情况,求得最大值。

    3.求出b[m][n]中的最大值。

    二、源代码

      1 #include<iostream>
      2 using namespace std;
      3 int main()
      4 {
      5     int i,j;
      6     int a[3][3]={-1,-2,3,1,-3,2,4,4,-1};
      7     int b[3][3];
      8     int max=a[0][0];
      9     for(i=0;i<3;i++)
     10     {
     11         for(j=0;j<3;j++)
     12         {
     13             cout<<a[i][j]<<' ';
     14         }
     15         cout<<endl;
     16     }
     17     for(i=0;i<1;i++)
     18     {
     19         b[0][0]=a[0][0];
     20         for(j=0;j<3;j++)
     21         {
     22             if(a[0][j-1]<0)
     23             {
     24                 b[0][j]=a[0][j];
     25             }
     26             else
     27             {
     28                 b[0][j]=b[0][j-1]+a[0][j];
     29             }        
     30         }
     31     }
     32     for(i=1;i<3;i++)
     33     {
     34         for(j=0;j<1;j++)
     35         {
     36             if(a[i-1][0]<0)
     37             {
     38                 b[i][0]=a[i][0];
     39             }
     40             else
     41             {
     42                 b[i][0]=b[i-1][0]+a[i][0];
     43             }
     44         }
     45     }
     46     for(i=1;i<3;i++)
     47     {
     48         for(j=1;j<3;j++)
     49         {
     50             if(b[i-1][j-1]<0)
     51             {
     52                 if(b[i-1][j]>=0&&b[i][j-1]>=0)
     53                 {
     54                     if(b[i][j-1]>=b[i-1][j])
     55                     {
     56                         b[i][j]=b[i][j-1]+a[i][j];
     57                     }
     58                     else
     59                     {
     60                         b[i][j]=b[i-1][j]+a[i][j];
     61                     }
     62                 }
     63                 else if(b[i-1][j]>=0&&b[i][j-1]<=0)
     64                 {
     65                     b[i][j]=b[i-1][j]+a[i][j];
     66                 }
     67                 else if(b[i-1][j]<=0&&b[i][j-1]>=0)
     68                 {
     69                     b[i][j]=b[i][j-1]+a[i][j];
     70                 }
     71                 else
     72                 {
     73                     b[i][j]=a[i][j];
     74                 }
     75             }
     76             else
     77             {
     78                 if(b[i-1][j]>=0&&b[i][j-1]>=0)
     79                 {
     80                     b[i][j]=a[i][j]+b[i-1][j]+b[i][j-1]-b[i-1][j-1];
     81                 }
     82                 else if(b[i-1][j]>=0&&b[i][j-1]<=0)
     83                 {
     84                     b[i][j]=a[i][j]+b[i-1][j]-b[i-1][j-1];
     85                 }
     86                 else if(b[i-1][j]<=0&&b[i][j-1]>=0)
     87                 {
     88                     b[i][j]=a[i][j]+b[i][j-1]-b[i-1][j-1];
     89                 }
     90                 else
     91                 {
     92                     b[i][j]=a[i][j];
     93                 }
     94             }
     95         }
     96     }
     97     for(i=0;i<3;i++)
     98     {
     99         for(j=0;j<3;j++)
    100         {
    101             cout<<b[i][j]<<" ";
    102         }
    103         cout<<endl;
    104     }
    105     for(i=0;i<3;i++)
    106     {
    107         for(j=0;j<3;j++)
    108         {
    109             if(b[i][j]>max)
    110                 max=b[i][j];
    111         }
    112     }
    113     cout<<"max="<<max<<endl;
    114     return 0;      
    115 }

    三、运行结果截图

    有正有负:

    全是正数:

    全是负数:

    四、心得体会

       首先是设计思想,一开始我们思路比较混乱,先找到一共有多少个子矩阵,想着怎么样才能把整个数组的所有子矩阵都遍历一遍,也不知道具体怎么样用程序实现。

    课上有同学介绍他们自己的思路,使我们确定了一条可以执行的思路。

           程序的编写具有极大挑战性,由于是二维数组,行列老是弄混,元素想加时情况又多,要随时注意思路清晰。

    附:

         

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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/maximumminimum/p/4360211.html
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