## 题目描述
给一个浮点数序列,取最大乘积连续子串的值,例如 -2.5,4,0,3,0.5,8,-1,则取出的最大乘积连续子串为3,0.5,8。也就是说,上述数组中,3 0.5 8这3个数的乘积3_0.5_8=12是最大的,而且是连续的。
## [](https://github.com/julycoding/The-Art-Of-Programming-By-July/blob/master/ebook/zh/05.01.md#分析与解法)分析与解法
此最大乘积连续子串与最大乘积子序列不同,请勿混淆,前者子串要求连续,后者子序列不要求连续。也就是说,最长公共子串(Longest CommonSubstring)和最长公共子序列(LongestCommon Subsequence,LCS)是:
* 子串(Substring)是串的一个连续的部分,
* 子序列(Subsequence)则是从不改变序列的顺序,而从序列中去掉任意的元素而获得的新序列;
更简略地说,前者(子串)的字符的位置必须连续,后者(子序列LCS)则不必。比如字符串“ acdfg ”同“ akdfc ”的最长公共子串为“ df ”,而它们的最长公共子序列LCS是“ adf ”,LCS可以使用动态规划法解决。
### [](https://github.com/julycoding/The-Art-Of-Programming-By-July/blob/master/ebook/zh/05.01.md#解法一)解法一
或许,读者初看此题,可能立马会想到用最简单粗暴的方式:两个for循环直接轮询。
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double maxProductSubstring(double *a, int length)
{
double maxResult = a[0];
for (int i = 0; i < length; i++)
{
double x = 1;
for (int j = i; j < length; j++)
{
x *= a[j];
if (x > maxResult)
{
maxResult = x;
}
}
}
return maxResult;
}
~~~
但这种蛮力的方法的时间复杂度为O(n^2),能否想办法降低时间复杂度呢?
### [](https://github.com/julycoding/The-Art-Of-Programming-By-July/blob/master/ebook/zh/05.01.md#解法二)解法二
考虑到乘积子序列中有正有负也还可能有0,我们可以把问题简化成这样:数组中找一个子序列,使得它的乘积最大;同时找一个子序列,使得它的乘积最小(负数的情况)。因为虽然我们只要一个最大积,但由于负数的存在,我们同时找这两个乘积做起来反而方便。也就是说,不但记录最大乘积,也要记录最小乘积。
假设数组为a[],直接利用动态规划来求解,考虑到可能存在负数的情况,我们用maxend来表示以a[i]结尾的最大连续子串的乘积值,用minend表示以a[i]结尾的最小的子串的乘积值,那么状态转移方程为:
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maxend = max(max(maxend * a[i], minend * a[i]), a[i]);
minend = min(min(maxend * a[i], minend * a[i]), a[i]);
~~~
初始状态为maxend = minend = a[0]。
参考代码如下:
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double MaxProductSubstring(double *a, int length)
{
double maxEnd = a[0];
double minEnd = a[0];
double maxResult = a[0];
for (int i = 1; i < length; ++i)
{
double end1 = maxEnd * a[i], end2 = minEnd * a[i];
maxEnd = max(max(end1, end2), a[i]);
minEnd = min(min(end1, end2), a[i]);
maxResult = max(maxResult, maxEnd);
}
return maxResult;
}
~~~
动态规划求解的方法一个for循环搞定,所以时间复杂度为O(n)。
## [](https://github.com/julycoding/The-Art-Of-Programming-By-July/blob/master/ebook/zh/05.01.md#举一反三)举一反三
1、给定一个长度为N的整数数组,只允许用乘法,不能用除法,计算任意(N-1)个数的组合中乘积最大的一组,并写出算法的时间复杂度。
分析:我们可以把所有可能的(N-1)个数的组合找出来,分别计算它们的乘积,并比较大小。由于总共有N个(N-1)个数的组合,总的时间复杂度为O(N2),显然这不是最好的解法。
- 关于
- 第一部分 数据结构
- 第一章 字符串
- 1.0 本章导读
- 1.1 旋转字符串
- 1.2 字符串包含
- 1.3 字符串转换成整数
- 1.4 回文判断
- 1.5 最长回文子串
- 1.6 字符串的全排列
- 1.10 本章习题
- 第二章 数组
- 2.0 本章导读
- 2.1 寻找最小的 k 个数
- 2.2 寻找和为定值的两个数
- 2.3 寻找和为定值的多个数
- 2.4 最大连续子数组和
- 2.5 跳台阶
- 2.6 奇偶排序
- 2.7 荷兰国旗
- 2.8 矩阵相乘
- 2.9 完美洗牌
- 2.15 本章习题
- 第三章 树
- 3.0 本章导读
- 3.1 红黑树
- 3.2 B树
- 3.3 最近公共祖先LCA
- 3.10 本章习题
- 第二部分 算法心得
- 第四章 查找匹配
- 4.1 有序数组的查找
- 4.2 行列递增矩阵的查找
- 4.3 出现次数超过一半的数字
- 第五章 动态规划
- 5.0 本章导读
- 5.1 最大连续乘积子串
- 5.2 字符串编辑距离
- 5.3 格子取数
- 5.4 交替字符串
- 5.10 本章习题
- 第三部分 综合演练
- 第六章 海量数据处理
- 6.0 本章导读
- 6.1 关联式容器
- 6.2 分而治之
- 6.3 simhash算法
- 6.4 外排序
- 6.5 MapReduce
- 6.6 多层划分
- 6.7 Bitmap
- 6.8 Bloom filter
- 6.9 Trie树
- 6.10 数据库
- 6.11 倒排索引
- 6.15 本章习题
- 第七章 机器学习
- 7.1 K 近邻算法
- 7.2 支持向量机
- 附录 更多题型
- 附录A 语言基础
- 附录B 概率统计
- 附录C 智力逻辑
- 附录D 系统设计
- 附录E 操作系统
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