最大聯通子數組

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最大聯通子數組

 在幾次“迭代”開發數組的項目之後老師又布置了這個“聯通數組”的任務：

1、題目：返回一個二維數整數組中最大聯通子數組的和；

2、數組中有正數，也有負數；

3、求所有子數組的最大值，要求時間複雜度為O(n)；

4、程式要使用的數組放在input.txt檔案中，檔案的格式：行數，列數，每一行的元素；

 

一、實驗思路

 

二、實驗代碼及實現

代碼如下：

  1 //2016/4/1 求最大聯通子數組的和——趙子茵&孔宇航  2   3 #include<iostream>  4 #include<fstream>  5 using namespace std;  6   7 int Max(int n, int arr[], int *Start_mark, int *Final_mark)  8 {  9     int step[100] = { 0 };//Step記錄每步計運算元數組的和 10     int i, sum = 0, max1 = 0; 11     /* sum是子數組的和 12        max1是子數組最大和 13     */ 14     for (i = 0; i<n; i++) 15     { 16         if (sum<0) 17             sum = arr[i]; 18         else 19             sum = sum + arr[i]; 20         step[i] = sum; 21     } 22     max1 = step[0]; 23     for (i = 0; i<n; i++) 24     { 25         if (max1<step[i]) 26         { 27             max1 = step[i]; 28             *Final_mark = i; 29         } 30     } 31     for (i = *Final_mark; i >= 0; i--) 32     { 33         if (step[i] == arr[i]) 34         { 35             *Start_mark = i; 36             break; 37         } 38     } 39     return max1; 40 } 41  42 void main() 43 { 44     int m, n, i, j, Start_mark, Final_mark, big; 45     int Max1; 46     int read[10000];//讀取檔案的字元集 47     int up[100], down[100], h[100]; 48     int Arr2[100][100], Arr1[100]; 49     /* m行n列的數組 50        Start_mark表示最大子數組的起始座標 51        Final_mark表示最大子數組的終止座標 52        big表示最後輸出的最大聯通子數組和 53        Max1是函數返回的一維數組最大子數組和 54        up存放每行最大子數組起始座標 55        down存放每行最大子數組終止座標 56        h存放每行最大子數組的和 57        Arr2存放二維數組 58        Arr1存放拆成的一維數組 59     */ 60  61     /*cout << "請輸入二維數組的行數和列數："; 62     cin >> m >> n; 63     cout << "請輸入這個二維矩陣：" << endl; 64     for (i = 0; i<m; i++) 65     { 66         for (j = 0; j<n; j++) 67         { 68             cin >> a[i][j]; 69         } 70     }*/ 71  72     //檔案輸入 73     ifstream infile("input.txt", ios::in); 74     if (infile.is_open() == false) 75     { 76         cerr << "open error!" << endl; 77         exit(1); 78     } 79     infile >> read[0];//讀取行數m 80     m = read[0]; 81     infile >> read[1];//讀取列數n 82     n = read[1]; 83     cout << "指定檔案中" << read[0] << "行 " << read[1] << "列的二維數組如下：" << endl; 84     for (i = 0; i < m; i++)//讀取數組並按格式輸出 85     { 86         for (j = 0; j < n; j++) 87         { 88             infile >> read[i + 2]; 89             Arr2[i][j] = read[i + 2]; 90             cout << Arr2[i][j] << " "; 91             if (j % (n - 1) == 0 && j != 0) 92                 //if (j == n-1) 93                 cout << endl; 94         } 95     } 96     infile.close(); 97  98     //把二維數組按行分解為幾個一維數組 99     for (i = 0; i<m; i++)100     {101         for (j = 0; j<n; j++)102         {103             Arr1[j] = Arr2[i][j];104         }105         Max1 = Max(n, Arr1, &Start_mark, &Final_mark);106         up[i] = Start_mark;107         down[i] = Final_mark;108         h[i] = Max1;109     }110 111     big = h[0];112     for (i = 0; i + 1<m; i++)113     {114         if (up[i] <= down[i + 1] && down[i] >= up[i + 1])//聯通，則相加115             big += h[i + 1];116         for (j = up[i]; j<up[i + 1]; j++)117         {118             if (Arr2[i + 1][j]>0)//是否獨立正數，有則加119                 big += Arr2[i + 1][j];     120         }121     }122 123     cout << "此二維數組的最大聯通子數組的和為：" << endl;124     cout << big << endl;125     126 }

運行結果如下：

      

    

     

三、實驗心得體會

 

最大聯通子數組