C++中从前缀和给定元素之后的前缀的最大和递增子序列


在这个问题中,我们给定一个包含N个整数的数组arr[]以及两个索引值x和y。我们的任务是创建一个程序,用C++查找从前缀到给定元素之后的前缀的最大和递增子序列。

问题描述

我们将找到直到索引x且包括索引y处的元素的递增序列的最大和。

让我们来看一个例子来理解这个问题:

输入

arr[] = {1, 5, 9, 131, 6, 100, 11, 215}, x = 4, y = 6

输出

26

解释

我们将取直到索引3的子序列,然后最后包含arr[6] = 11。

子序列是{1, 5, 9, 11}。和 = 1+5+9+11 = 26

解决方案方法

一种简单的方法是创建一个直到索引x的新数组,然后在末尾添加索引y处的元素。然后计算所有递增子序列,然后丢弃所有不能包含元素arr[y]的子序列,并找到maxSum。

另一种有效的方法是使用动态规划方法。其思想是创建一个二维数组DP[][],并存储递增子序列的最大和。DP[x][y]的值将给出直到索引x且包括元素arr[y]的最大和。

示例

程序演示了我们解决方案的工作原理:

在线演示

#include <iostream>
using namespace std;
int DP[100][100];
void preCalcMaxSum(int arr[], int N){
   for (int i = 0; i < N; i++) {
      if (arr[i] > arr[0])
         DP[0][i] = arr[i] + arr[0];
      else
         DP[0][i] = arr[i];
   }
   for (int i = 1; i < N; i++) {
      for (int j = 0; j < N; j++) {
         if (arr[j] > arr[i] && j > i) {
            if (DP[i - 1][i] + arr[j] > DP[i - 1][j])
               DP[i][j] = DP[i - 1][i] + arr[j];
            else
               DP[i][j] = DP[i - 1][j];
         }
         else
            DP[i][j] = DP[i - 1][j];
      }
   }
}
int main() {
   int arr[] = {1, 5, 9, 131, 6, 100, 11, 215};
   int N = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
   int x = 4, y = 6;
   preCalcMaxSum(arr, N);
   cout<<"The maximum sum increasing subsequence from a prefix and a given element after prefix is must is ";
   cout<<DP[x][y];
   return 0;
}

输出

The maximum sum increasing subsequence from a prefix and a given element after prefix is must is 26

一种**有效的方法**是找到直到索引x的递增子序列的最大和,使得序列的最大元素小于索引y处的元素。为此,我们将再次使用动态规划方法。

示例

程序演示了我们解决方案的工作原理:

在线演示

#include <iostream>
using namespace std;
int calcMaxSum(int arr[], int n, int x, int y){
   int DP[x] = {0};
   int maxSum = -1;
   for (int i = 0; i <= x; i++)
      DP[i] = arr[i];
   for (int i = 0; i <= x; i++) {
      if (arr[i] >= arr[y]) {
         continue;
      }
      for (int j = 0; j < i; j++) {
         if (arr[i] > arr[j])
            DP[i] += arr[j];
            maxSum = max(maxSum, DP[i]);
      }
   }
   if (maxSum == -1) {
      return arr[y];
   }
   return maxSum + arr[y];
}
int main(){
   int arr[] = {1, 5, 9, 131, 6, 100, 11, 215};
   int N = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
   int x = 4, y = 6;
   cout<<"The maximum sum increasing subsequence from a prefix and a given element after prefix is must is ";
   cout<<calcMaxSum(arr, N, x, y);
   return 0;
}

输出

The maximum sum increasing subsequence from a prefix and a given element after prefix is must is 26

更新于:2020年10月15日

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