解决这个问题还可以用动态规划技巧解决,但是 dp
数组的定义比较特殊。按照我们常规的动态规划思路,一般是这样定义 dp
数组:
nums[0..i]
中的「最大的子数组和」为 dp[i]
。
Warning
连续子数组: 比如[1,2,3], 连续子数组有[1,2],[2,3],[1,2,3], 其中[1,3]不是连续的
然后类比:[1,3,5]这种非相邻数组,[1,3]、[3,5]、[1,3,5]是连续的,而[1,5]不是 如果这样定义的话,整个nums
数组的「最大子数组和」就是dp[n-1]
。如何找状态转移方程呢?按照数学归纳法,假设我们知道了dp[i-1]
,如何推导出dp[i]
呢?
如下图,按照我们刚才对 dp
数组的定义,dp[i] = 5
,也就是等于 nums[0..i]
中的最大子数组和:
那么在上图这种情况中,利用数学归纳法,你能用 dp[i]
推出 dp[i+1]
吗?
实际上是不行的,因为子数组一定是连续的,按照我们当前 dp
数组定义,并不能保证 nums[0..i]
中的最大子数组与 nums[i+1]
是相邻的,也就没办法从 dp[i]
推导出 dp[i+1]
。
比如上图 dp[i]不包括-6,自然无法推导出 dp[i+1], 如何 dp[i+1]需要这个-6 呢?
所以说我们这样定义 dp
数组是不正确的,无法得到合适的状态转移方程。对于这类子数组问题,我们就要重新定义 dp
数组的含义:
以 nums[i]
为结尾的「最大子数组和」为 dp[i]
。
Tip
nums[i-1]必定与 dp[i]相邻,然后我们只要判断 dp[i-1]+num[i-1]和 num[i-1]大小即可,谁大就用谁,dp[i-1]+num [i-1](带上了 num [i-1],就必定与 nums[i]相邻,若 num[i-1],说明前面的加起来还没有 num[i-1]大,舍弃即可,从 num[i-1]开始重新寻找) 大,
这种定义之下,想得到整个 nums
数组的「最大子数组和」,不能直接返回 dp[n-1]
,而需要遍历整个 dp
数组:
依然使用数学归纳法来找状态转移关系:假设我们已经算出了 dp[i-1]
,如何推导出 dp[i]
呢?
可以做到,dp[i]
有两种「选择」,要么与前面的相邻子数组连接,形成一个和更大的子数组;要么不与前面的子数组连接,自成一派,自己作为一个子数组。
如何选择?既然要求「最大子数组和」,当然选择结果更大的那个啦:
综上,我们已经写出了状态转移方程,就可以直接写出解法了:
动态规划设计:最大子数组 | labuladong 的算法笔记
以上解法时间复杂度是 O(N),空间复杂度也是 O(N),较暴力解法已经很优秀了,不过注意到 dp[i]
仅仅和 dp[i-1]
的状态有关,那么我们可以施展前文 动态规划的降维打击:空间压缩技巧 讲的技巧进行进一步优化,将空间复杂度降低: