数组元素连续和的最佳解决方案

时间:2018-08-26 13:50:23

标签: arrays performance runtime puzzle

有人可以为以下问题提出最佳解决方案吗? 给定一个正负整数数组,返回最大“特殊和”。给定一个数组A,每个数组索引处的“特殊和”定义如下。

S[i] = S[i] + (S[i+1] + S[i+2]) + (S[i+3] + S[i+4] + S[i+5]) + (S[i+6] + S[i+7] + S[i+8] + S[i+9]) + .....

即对于索引为i的元素,我们添加下一个2个元素,然后添加下一个3个元素,然后添加下一个4个元素,直到数组中有可用的数字子集为止。

例如;数组A [1 3 1 2 5 -5] =>结果:8 说明:

S[0] = 1+(3+1)+(2+5-5)=7;
s[1] = 3+(1+2)=6;
S[3] = 1+(2+5)=8; 
S[4] = 2+(5-5)=2; 
S[5] = 5; S[6] = -5;

由于S [3]为最大值,因此是结果。 可以使用3loops解决,有没有最佳的解决方法?

1 个答案:

答案 0 :(得分:1)

第1部分

给出长度为S的数组N时,请考虑以下顺序:

R[i] = S[i+1] + s[i+2] + s[i+3] + ... + s[N-1] + s[N]
       R[i+1] = S[i+2] + s[i+3] + ... + s[N-1] + S[N]

                   ...
                                        R[N-1] = S[n]

这意味着R [k] = S [k] + R [k + 1]

循环nr 1:

from N to 0 do:
  R[k] = s[k]
  if R[k+1] exists do
    R[k] = R[k] + R[k+1]

例如,如果N = 9的总和由下图中的x表示:

     123456789
S[0] xxxxxxxxx   
S[1]  xxxxxxxx   
S[2]   xxxxxxx   
S[3]    xxxxxx      
S[4]     xxxxx      
S[5]      xxxx      
S[6]       xxx        
S[7]        xx        
S[8]         x 

第2部分

我们假设每行求和的元素数必须为三角形(序列1 + 2 + 3 ...的元素,有效元素为1,3,6,10,...)

要形象化这一点,让我们举个例子:

     123456789
S[0] xxxxxx   
S[1]  xxxxxx   
S[2]   xxxxxx   
S[3]    xxxxxx      
S[4]     xxx      
S[5]      xxx      
S[6]       xxx        
S[7]        x        
S[8]         x   

请注意,每行(索引为i)的末尾可能都存在间隙。当数字N-i不是三角形时,就会出现间隙。

例如,在索引i=0N-i = 9处,小于9的最大三角数为6

要获取适合某个数字的最低三角数,请使用FLOOR以下公式:

enter image description here

function closest_triangle(n)
  ((sqrt(8*n+1) -1) / 2).floor
end

第2部分 现在,只需遍历i = 0 ... N的每个R [i]并减去不需要的部分:

for i in 0..N
  for j in 0..closest_triangle(N-i)
    R[i] = R[i] - S[i + j + 1]
  end
end

当然,您可以存储部分相减和,因为它们会重复。例如,如果N = 21:

xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx      
 xxxxxxxxxxxxxxx      
  xxxxxxxxxxxxxxx      
   xxxxxxxxxxxxxxx      
    xxxxxxxxxxxxxxx      
     xxxxxxxxxxxxxxx      
      xxxxxxxxxxxxxxx           
       xxxxxxxxxx           
        xxxxxxxxxx           
         xxxxxxxxxx           
          xxxxxxxxxx           
           xxxxxxxxxx               
            xxxxxx               
             xxxxxx               
              xxxxxx               
               xxxxxx                  
                xxx                  
                 xxx                  
                  xxx                    
                   x                    
                    x  

因此,这将简化计算(存储最后一些数字的总和)。

现在开始复杂性

在第1部分中,我们创建大小为N的数组,并进行N个基本操作。

在第2部分中,如果将使用记忆(存储最后N个元素的总和)-那么我们还将有N个基本操作

因此算法将实现O(n)复杂度