Dată o matrice arr[] de mărime N . Sarcina este să găsești suma subgrupului învecinat din a arr[] cu cea mai mare sumă.
Exemplu:
Intrare: arr = {-2,-3,4,-1,-2,1,5,-3}
Ieșire: 7
Explicaţie: Subbarra {4,-1, -2, 1, 5} are cea mai mare sumă 7.
Intrare: arr = {2}
Ieșire: 2
Explicaţie: Subbarra {2} are cea mai mare sumă 1.Intrare: arr = {5,4,1,7,8}
Ieșire: 25
Explicaţie: Subbarra {5,4,1,7,8} are cea mai mare sumă 25.
Ideea de algoritmul lui Kadane este de a menține o variabilă max_se termina aici care stochează suma maximă sub-barra contiguă care se termină la indexul curent și o variabilă max_pâna_fara stochează suma maximă de subbary contiguă găsită până acum, de fiecare dată când există o valoare de sumă pozitivă în max_se termina aici compara-l cu max_pâna_fara și actualizați max_pâna_fara dacă este mai mare decât max_pâna_fara .
Deci principala Intuiţie in spate Algoritmul lui Kadane este,
- Subbarra cu sumă negativă este eliminată ( prin atribuirea max_ending_here = 0 în cod ).
- Purtăm subbarra până când dă o sumă pozitivă.
Pseudocod al algoritmului lui Kadane:
Inițializați:
max_so_far = INT_MIN
max_ending_here = 0Buclă pentru fiecare element al matricei
(a) max_ending_here = max_ending_here + a[i]
(b) dacă(max_până_acum
max_so_far = max_ending_here
(c) if(max_ending_here <0)
max_ending_here = 0
return max_so_far
Ilustrație a algoritmului lui Kadane:
Să luăm exemplul: {-2, -3, 4, -1, -2, 1, 5, -3}
Notă : în imagine max_so_far este reprezentat de Sumă_max și max_ending_here de Curr_Sum
Pentru i=0, a[0] = -2
algoritmul kmp
- max_ending_here = max_ending_here + (-2)
- Setați max_ending_here = 0 deoarece max_ending_here <0
- și setați max_so_far = -2
Pentru i=1, a[1] = -3
- max_ending_here = max_ending_here + (-3)
- Deoarece max_ending_here = -3 și max_so_far = -2, max_so_far va rămâne -2
- Setați max_ending_here = 0 deoarece max_ending_here <0
Pentru i=2, a[2] = 4
- max_ending_here = max_ending_here + (4)
- max_ending_here = 4
- max_so_far este actualizat la 4 deoarece max_ending_here este mai mare decât max_so_far, care a fost -2 până acum
Pentru i=3, a[3] = -1
ankita dave
- max_ending_here = max_ending_here + (-1)
- max_ending_here = 3
Pentru i=4, a[4] = -2
- max_ending_here = max_ending_here + (-2)
- max_ending_here = 1
Pentru i=5, a[5] = 1
- max_ending_here = max_ending_here + (1)
- max_ending_here = 2
Pentru i=6, a[6] = 5
- max_ending_here = max_ending_here + (5)
- max_ending_here =
- max_so_far este actualizat la 7 deoarece max_ending_here este mai mare decât max_so_far
Pentru i=7, a[7] = -3
- max_ending_here = max_ending_here + (-3)
- max_ending_here = 4
Urmați pașii de mai jos pentru a implementa ideea:
- Inițializați variabilele max_pâna_fara = INT_MIN și max_se termina aici = 0
- Rulați o buclă for de la 0 la N-1 și pentru fiecare indice i :
- Adăugați arr[i] până la max_ending_here.
- Dacă max_so_far este mai mic decât max_ending_here, atunci actualizați max_so_far la max_ending_here .
- Dacă max_ending_here <0, actualizați max_ending_here = 0
- Reveniți max_până_acum
Mai jos este implementarea abordării de mai sus.
C++ // C++ program to print largest contiguous array sum #include using namespace std; int maxSubArraySum(int a[], int size) { int max_so_far = INT_MIN, max_ending_here = 0; for (int i = 0; i < size; i++) { max_ending_here = max_ending_here + a[i]; if (max_so_far < max_ending_here) max_so_far = max_ending_here; if (max_ending_here < 0) max_ending_here = 0; } return max_so_far; } // Driver Code int main() { int a[] = { -2, -3, 4, -1, -2, 1, 5, -3 }; int n = sizeof(a) / sizeof(a[0]); // Function Call int max_sum = maxSubArraySum(a, n); cout << 'Maximum contiguous sum is ' << max_sum; return 0; }> Java // Java program to print largest contiguous array sum import java.io.*; import java.util.*; class Kadane { // Driver Code public static void main(String[] args) { int[] a = { -2, -3, 4, -1, -2, 1, 5, -3 }; System.out.println('Maximum contiguous sum is ' + maxSubArraySum(a)); } // Function Call static int maxSubArraySum(int a[]) { int size = a.length; int max_so_far = Integer.MIN_VALUE, max_ending_here = 0; for (int i = 0; i < size; i++) { max_ending_here = max_ending_here + a[i]; if (max_so_far < max_ending_here) max_so_far = max_ending_here; if (max_ending_here < 0) max_ending_here = 0; } return max_so_far; } }> Piton def GFG(a, size): max_so_far = float('-inf') # Use float('-inf') instead of maxint max_ending_here = 0 for i in range(0, size): max_ending_here = max_ending_here + a[i] if max_so_far < max_ending_here: max_so_far = max_ending_here if max_ending_here < 0: max_ending_here = 0 return max_so_far # Driver function to check the above function a = [-2, -3, 4, -1, -2, 1, 5, -3] print('Maximum contiguous sum is', GFG(a, len(a)))> C# // C# program to print largest // contiguous array sum using System; class GFG { static int maxSubArraySum(int[] a) { int size = a.Length; int max_so_far = int.MinValue, max_ending_here = 0; for (int i = 0; i < size; i++) { max_ending_here = max_ending_here + a[i]; if (max_so_far < max_ending_here) max_so_far = max_ending_here; if (max_ending_here < 0) max_ending_here = 0; } return max_so_far; } // Driver code public static void Main() { int[] a = { -2, -3, 4, -1, -2, 1, 5, -3 }; Console.Write('Maximum contiguous sum is ' + maxSubArraySum(a)); } } // This code is contributed by Sam007_> Javascript >>>PHP>>>
Ieșire Maximum contiguous sum is 7>
Complexitatea timpului: PE)
Spațiu auxiliar: O(1)
Tipăriți cea mai mare sumă în subordine contiguă:
Pentru a imprima subbarra cu suma maximă ideea este de a menține start Index de maximum_sum_se termina_aici la indicele curent astfel încât oricând maxim_sum_până_acum este actualizat cu maximum_sum_se termina_aici apoi indexul de pornire și indexul de sfârșit al subbarei pot fi actualizate cu start și indicele curent .
Urmați pașii de mai jos pentru a implementa ideea:
- Inițializați variabilele s , start, și Sfârşit cu 0 și max_pâna_fara = INT_MIN și max_se termina aici = 0
- Rulați o buclă for de la 0 la N-1 și pentru fiecare indice i :
- Adăugați arr[i] până la max_ending_here.
- Dacă max_so_far este mai mic decât max_ending_here, atunci actualizați max_so_far la max_ending_here și actualizați start la s și Sfârşit la i .
- Dacă max_ending_here <0 atunci actualizați max_ending_here = 0 și s cu i+1 .
- Tipăriți valorile din index start la Sfârşit .
Mai jos este implementarea abordării de mai sus:
C++ // C++ program to print largest contiguous array sum #include #include using namespace std; void maxSubArraySum(int a[], int size) { int max_so_far = INT_MIN, max_ending_here = 0, start = 0, end = 0, s = 0; for (int i = 0; i < size; i++) { max_ending_here += a[i]; if (max_so_far < max_ending_here) { max_so_far = max_ending_here; start = s; end = i; } if (max_ending_here < 0) { max_ending_here = 0; s = i + 1; } } cout << 'Maximum contiguous sum is ' << max_so_far << endl; cout << 'Starting index ' << start << endl << 'Ending index ' << end << endl; } /*Driver program to test maxSubArraySum*/ int main() { int a[] = { -2, -3, 4, -1, -2, 1, 5, -3 }; int n = sizeof(a) / sizeof(a[0]); maxSubArraySum(a, n); return 0; }> Java // Java program to print largest // contiguous array sum import java.io.*; import java.util.*; class GFG { static void maxSubArraySum(int a[], int size) { int max_so_far = Integer.MIN_VALUE, max_ending_here = 0, start = 0, end = 0, s = 0; for (int i = 0; i < size; i++) { max_ending_here += a[i]; if (max_so_far < max_ending_here) { max_so_far = max_ending_here; start = s; end = i; } if (max_ending_here < 0) { max_ending_here = 0; s = i + 1; } } System.out.println('Maximum contiguous sum is ' + max_so_far); System.out.println('Starting index ' + start); System.out.println('Ending index ' + end); } // Driver code public static void main(String[] args) { int a[] = { -2, -3, 4, -1, -2, 1, 5, -3 }; int n = a.length; maxSubArraySum(a, n); } } // This code is contributed by prerna saini> Piton # Python program to print largest contiguous array sum from sys import maxsize # Function to find the maximum contiguous subarray # and print its starting and end index def maxSubArraySum(a, size): max_so_far = -maxsize - 1 max_ending_here = 0 start = 0 end = 0 s = 0 for i in range(0, size): max_ending_here += a[i] if max_so_far < max_ending_here: max_so_far = max_ending_here start = s end = i if max_ending_here < 0: max_ending_here = 0 s = i+1 print('Maximum contiguous sum is %d' % (max_so_far)) print('Starting Index %d' % (start)) print('Ending Index %d' % (end)) # Driver program to test maxSubArraySum a = [-2, -3, 4, -1, -2, 1, 5, -3] maxSubArraySum(a, len(a))> C# // C# program to print largest // contiguous array sum using System; class GFG { static void maxSubArraySum(int[] a, int size) { int max_so_far = int.MinValue, max_ending_here = 0, start = 0, end = 0, s = 0; for (int i = 0; i < size; i++) { max_ending_here += a[i]; if (max_so_far < max_ending_here) { max_so_far = max_ending_here; start = s; end = i; } if (max_ending_here < 0) { max_ending_here = 0; s = i + 1; } } Console.WriteLine('Maximum contiguous ' + 'sum is ' + max_so_far); Console.WriteLine('Starting index ' + start); Console.WriteLine('Ending index ' + end); } // Driver code public static void Main() { int[] a = { -2, -3, 4, -1, -2, 1, 5, -3 }; int n = a.Length; maxSubArraySum(a, n); } } // This code is contributed // by anuj_67.> Javascript >>>PHP>>>
Ieșire Complexitatea timpului: Pe)
Spațiu auxiliar: O(1) Cea mai mare Sumă Contiguă Subbarray folosind Programare dinamică :
Pentru fiecare indice i, DP[i] stochează maximul maxim posibil, cea mai mare sumă contiguă, care se termină la indicele i și, prin urmare, putem calcula DP[i] folosind tranziția de stare menționată:
- DP[i] = max(DP[i-1] + arr[i] , arr[i] )
Mai jos este implementarea:
C++ // C++ program to print largest contiguous array sum #include using namespace std; void maxSubArraySum(int a[], int size) { vector dp(dimensiune, 0); dp[0] = a[0]; int ans = dp[0]; pentru (int i = 1; i< size; i++) { dp[i] = max(a[i], a[i] + dp[i - 1]); ans = max(ans, dp[i]); } cout << ans; } /*Driver program to test maxSubArraySum*/ int main() { int a[] = { -2, -3, 4, -1, -2, 1, 5, -3 }; int n = sizeof(a) / sizeof(a[0]); maxSubArraySum(a, n); return 0; }> Java import java.util.Arrays; public class Main { // Function to find the largest contiguous array sum public static void maxSubArraySum(int[] a) { int size = a.length; int[] dp = new int[size]; // Create an array to store intermediate results dp[0] = a[0]; // Initialize the first element of the intermediate array with the first element of the input array int ans = dp[0]; // Initialize the answer with the first element of the intermediate array for (int i = 1; i < size; i++) { // Calculate the maximum of the current element and the sum of the current element and the previous result dp[i] = Math.max(a[i], a[i] + dp[i - 1]); // Update the answer with the maximum value encountered so far ans = Math.max(ans, dp[i]); } // Print the maximum contiguous array sum System.out.println(ans); } public static void main(String[] args) { int[] a = { -2, -3, 4, -1, -2, 1, 5, -3 }; maxSubArraySum(a); // Call the function to find and print the maximum contiguous array sum } } // This code is contributed by shivamgupta310570> Piton # Python program for the above approach def max_sub_array_sum(a, size): # Create a list to store intermediate results dp = [0] * size # Initialize the first element of the list with the first element of the array dp[0] = a[0] # Initialize the answer with the first element of the array ans = dp[0] # Loop through the array starting from the second element for i in range(1, size): # Choose the maximum value between the current element and the sum of the current element # and the previous maximum sum (stored in dp[i - 1]) dp[i] = max(a[i], a[i] + dp[i - 1]) # Update the overall maximum sum ans = max(ans, dp[i]) # Print the maximum contiguous subarray sum print(ans) # Driver program to test max_sub_array_sum if __name__ == '__main__': # Sample array a = [-2, -3, 4, -1, -2, 1, 5, -3] # Get the length of the array n = len(a) # Call the function to find the maximum contiguous subarray sum max_sub_array_sum(a, n) # This code is contributed by Susobhan Akhuli>
C# using System; class MaxSubArraySum { // Function to find and print the maximum sum of a // subarray static void FindMaxSubArraySum(int[] arr, int size) { // Create an array to store the maximum sum of // subarrays int[] dp = new int[size]; // Initialize the first element of dp with the first // element of arr dp[0] = arr[0]; // Initialize a variable to store the final result int ans = dp[0]; // Iterate through the array to find the maximum sum for (int i = 1; i < size; i++) { // Calculate the maximum sum ending at the // current position dp[i] = Math.Max(arr[i], arr[i] + dp[i - 1]); // Update the final result with the maximum sum // found so far ans = Math.Max(ans, dp[i]); } // Print the maximum sum of the subarray Console.WriteLine(ans); } // Driver program to test FindMaxSubArraySum static void Main() { // Example array int[] arr = { -2, -3, 4, -1, -2, 1, 5, -3 }; // Calculate and print the maximum subarray sum FindMaxSubArraySum(arr, arr.Length); } }> Javascript // Javascript program to print largest contiguous array sum // Function to find the largest contiguous array sum function maxSubArraySum(a) { let size = a.length; // Create an array to store intermediate results let dp = new Array(size); // Initialize the first element of the intermediate array with the first element of the input array dp[0] = a[0]; // Initialize the answer with the first element of the intermediate array let ans = dp[0]; for (let i = 1; i < size; i++) { // Calculate the maximum of the current element and the sum of the current element and the previous result dp[i] = Math.max(a[i], a[i] + dp[i - 1]); // Update the answer with the maximum value encountered so far ans = Math.max(ans, dp[i]); } // Print the maximum contiguous array sum console.log(ans); } let a = [-2, -3, 4, -1, -2, 1, 5, -3]; // Call the function to find and print the maximum contiguous array sum maxSubArraySum(a);>
Ieșire
Problemă de practică: Având în vedere o matrice de numere întregi (posibil unele elemente negative), scrieți un program C pentru a afla *produsul maxim* posibil prin înmulțirea „n” numere întregi consecutive în tabloul unde n ? ARRAY_SIZE. De asemenea, imprimați punctul de pornire al subgrupului maxim de produse.