前言
本文是《剑指Offer》系列(JavaScript版)的第一篇,题目是“连续子数组的最大和或最小和”。
话不多说,开始“打怪”修炼...
一、理解题目
以“连续子数组的最大和”为例,相当于我们在数组中,计算连续的子数组的和,找寻最大值。如在数组[3, -2, 1, 2, 4, -6, 5]
中连续子数组的最大和为:3 + (-2) + 1 + 2 + 4 = 8
输入:[3, -2, 1, 2, 4, -6, 5] 输出:8
一定要准确的理解题意,如不是特别明确,建议与面试官再次沟通确认,避免需求与实现不一致的情况。
二、解决方案
连续子数组的最大和
这道面试题有几种解决方案呢?可能在很多个同学的脑海里会出现这样的一种方案:
1. 求连续子数组组合方案:
将数组中的元素进行连续子数组的组合,每一种组合计算出一个值,依次比较后取出最大值。那这种方式是可以肯定是可以最终的效果的,But这么处理的话,会有多少种组合方案呢?
以数组 [1, -1, 2, -3, 5]为例: 连续子数组有:N + (N-1) + (N-2)... + 1 = n*(n+1) / 2
随着数组长度N的值越大,组合数量肯定是越大!同时在获取阶乘后,还需要再次进行一次最大值得比较。
划重点:
此方案虽可以实现最终的效果,但是确实十分不可取的!
2. 最优解方案
在面试时面试题除了固定的套路和算法外,要多尝试逻辑思维的转变...
技术方案: 1. 初始化两个变量:sum(连续子数组的累加和)、max(最大值) 2. 遍历数组元素,考虑sum的情况: sum >= 0,将当前元素的值进行累加 sum < 0,注意,sum的值为负值,不管当前的元素值是什么,累加sum(负数)肯定值最终会变小的,所以此刻,要重新对sum进行赋值操作 3. 每次遍历时,都要比较sum和max的大小, 如果 sum > max,进行赋值max = sum 4. 返回最终的结果max
接下来,我们来看下代码的实现:
/** * getGreatestSumOfSubArray() * @description 获取连续子数组中最大和 * @param Array arr 指定的数组 * @returns Number sum 最大和 */ function getGreatestSumOfSubArray (arr) { // 容错边界处理 if (!Array.isArray(arr) || arr.length === 0) { return 0 } // 解构,初始获取数组的第一个元素值 // 注意:一定不能把sum和max设置初始化为0,必须要考虑数组元素中全部为负数的情况 let [ sum ] = arr let [ max ] = arr let len = arr.length for (let i = 1; i < len; i++) { // 如果当前sum累加 < 0,重新初始化当前元素值;否则执行累加 if (sum < 0) { sum = arr[i] } else { sum += arr[i] } // 比较累加和与最大值 if (sum > max) { max = sum } } return max } // 调用 let max = getGreatestSumOfSubArray([3, -2, 1, 2, 4, -6, 5]) console.log(max) // 8
OK,这样我们就实现了需求,小朋友,你还有问号吗?
连续子数组的最小和
“连续子数组的最小和” 这个需求的实现原理和“连续子数组的最大和”的实现基本是一致的,唯一的区别点为:当sum的值 > 0为正数时,累加就无意义了,需要重新赋值为当前值。我们来看下代码的实现
/** * getLeastSumOfSubArray() * @description 获取连续子数组的最小和 * @param Array arr 指定的数组 * @returns Number min 最小和 */ function getLeastSumOfSubArray (arr) { if (!Array.isArray(arr) || arr.length === 0) { return 0 } // 初始化 let [ sum ] = arr let [ min ] = arr // 遍历数组元素,如果sum是一个正数,累加就无意义,重新赋值为当前项; let len = arr.length for (let i = 1; i < len; i++) { if (sum > 0) { sum = arr[i] } else { sum += arr[i] } if (sum < min) { min = sum } } return min } let min = getLeastSumOfSubArray([-1, -2, 3, 2, -4, -8]) console.log(min) // -12 = (-4) + (-8)