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技术岗面试必备——手撕代码(1)“最大子序列和”

技术岗面试必备——手撕代码(1)“最大子序列和”

作者: 栩哲 | 来源:发表于2020-06-23 13:24 被阅读0次

    哈喽大家好,这里是万诺工作室,接下来将会陆续推出一系列关于面试的时候常见的手撕代码的题目,欢迎大家交流!

    一、题目描述

    给定一个整数数组 nums ,找到一个具有最大和的连续子数组(子数组最少包含一个元素),返回其最大和。

    示例:

    输入: [-2,1,-3,4,-1,2,1,-5,4],输出: 6解释: 连续子数组 [4,-1,2,1] 的和最大,为 6。

     

    二、 题目解析

    a.暴力解法

     

    很多没有经验的同学看到这道题的最直观的做法就是,暴力解法。所谓暴力解就是不管不顾,把所有可能出现的情况遍历一次,再用一个变量记录最优值。这种做法固然不错,特别是没有时间复杂度的笔试题,大部分情况是可以AC的。但是这也是面试官最不愿看到的,相信很多同学会有这样的经验,面试的题目把笔试题目拿出来让你再重新做一次……

    由于暴力解法不是最好的方法,这里就仅仅是展示一下思路,不把代码写出来。

    所谓的暴力,就是不管不顾,把所有可能发生的情况的列举出来,不管会不会重复计算,反正我只要可以算出结果就行了。具体思路是:寻找所有的可能组成的子序列,求得最大值实现只需要两个for循环即可,代码实现也比较简单,但是时间复杂度达到了可怕的O(n^2)。

     

     

    b.动态规划

    这道题目的解法有很多,贪心和分治都可以,但是效率最高的也就是我们这篇文章要讲解的动态规划

    动态规划是什么意思呢?百度的解释是这样的:

     

     

     

    有一种来自一本日本的程序设计书籍中的说法我比较赞同,因为对于初学者比较好理解:动态规划就是记录结果再利用。也就是说,一些结果我们在计算过程中是会遇到不止一次的,那我们不需要每次遇到都去重新算一次,而是从我们存下来的数据里面去拿。这样说可能还不好理解,举个最简单的例子:

    斐波那契数列:1,1,2,3,5,8,13,21……,求f(n)。递归式显而易见:f(n) = f(n-1)+f(n-2)那代码也很容易写出来:fib(n):ifn==1:return1;ifn==2:return1;else:returnfib(n-2)+fib(n-1);

    但这不是最好的方式,如图所示,会有大量的重复的子结果并且会进行大量重复的运算,当我们的n一大的时候,复杂度可想而知。

     

    所以解决方案就是把每一个子结果都记录下来,后续有需要用的直接调用即可,不需要继续递归计算。这也就是一种动态规划的思想。

     

     

    好像有点跑题了,言归正传。

    那这道题要怎么做呢?首先动态规划我们是需要找出状态转移方程式,也就是从当前状态转移到另一个状态的一个等式。对于这道题来说,我们先设置一个状态dp[i]表示到第i个数的最大子序列的和,所以对于dp[i-1]来说,到了第i位,之前的最长的子序列只有两种情况,要么把第i位跟之前的子序列加上,要么把第i位当作新的起点。因此状态转移方程式就是:

    dp[i]= max(dp[i-1]+nums[i],nums[i])

    只要理解了这个方程式,写出代码来就是分分钟的事情了。

    那这里就把代码简单的贴一下:

    classSolution{publicintmaxSubArray(int[] nums){//dp[i]表示以第i个数结尾的最大子序列的和//dp[i] = max(dp[i-1]+nums[i],nums[i])int[] dp =newint[nums.length];intres = nums[0];dp[0] = nums[0];for(inti=1;i

    从代码就看的出来,这种方式只需要进行一次遍历就可以得到结果,也就是说时间复杂度是O(n)。什么概念呢?下面贴一张O(n^2)和O(n)的时间增长对比,那就知道当我们的基数增大的时候,运算所使用的时间将会产生巨大的差别。所以啊,慎用暴力

     

     

     

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