题目: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)。
例如输入的数组为1, -2, 3, 10, -4, 7, 2, -5,和最大的子数组为3, 10, -4, 7, 2,因此输出为该子数组的和18。
分析:本题最初为2005年浙江大学计算机系的考研题的最后一道程序设计题,在2006年里包括google在内的很多知名公司都把本题当作面试题。由于本题在网络中广为流传,本题也顺利成为2006年程序员面试题中经典中的经典。
如果不考虑时间复杂度,我们可以枚举出所有子数组并求出他们的和。不过非常遗憾的是,由于长度为n的数组有O(n2)个子数组;而且求一个长度为n的数组的和的时间复杂度为O(n)。因此这种思路的时间是O(n3)。
很容易理解,当我们加上一个正数时,和会增加;当我们加上一个负数时,和会减少。如果当前得到的和是个负数,那么这个和在接下来的累加中应该抛弃并重新清零,不然的话这个负数将会减少接下来的和。基于这样的思路,我们可以写出如下代码。
1 package algorithms; 2 3 public class MaxSubArray { 4 int getMaxSubArrayValue(int[] arr){ 5 int maxValue = 0; 6 int curMaxValue = 0; 7 for(int i = 0; i < arr.length; i++) 8 { 9 curMaxValue += arr[i]; 10 if(curMaxValue > maxValue) 11 maxValue = curMaxValue; 12 if(curMaxValue < 0) 13 curMaxValue = 0; 14 } 15 if(maxValue == 0) 16 { 17 maxValue = arr[0]; 18 for(int i=1;i<arr.length;i++) 19 { 20 if(arr[i] > maxValue ) 21 maxValue = arr[i]; 22 } 23 } 24 return maxValue; 25 } 26 public static void main(String[] args) { 27 int[] arr = {2,13,-12,3,-20,10}; 28 MaxSubArray obj = new MaxSubArray(); 29 int max = obj.getMaxSubArrayValue(arr); 30 System.out.println(max); 31 } 32 }