En büyük toplam bitişik artan alt dizi

En büyük toplam bitişik artan alt dizi
GfG Practice'de deneyin #practiceLinkDiv { görüntü: yok !önemli; }

N pozitif farklı tam sayılardan oluşan bir dizi verildiğinde. Sorun, O(n) zaman karmaşıklığında bitişik artan alt dizilerin en büyük toplamını bulmaktır.

Örnekler:  

    Input     : arr[] = {2 1 4 7 3 6}   
Output : 12
Contiguous Increasing subarray {1 4 7} = 12
Input : arr[] = {38 7 8 10 12}
Output : 38
Recommended Practice Açgözlü Tilki Deneyin!

A basit çözüm öyle tüm alt dizileri oluştur ve toplamlarını hesaplayın. Son olarak alt diziyi maksimum toplamla döndürün. Bu çözümün zaman karmaşıklığı O(n) 2 ).

Bir verimli çözüm tüm unsurların olumlu olduğu gerçeğine dayanmaktadır. Bu yüzden en uzun artan alt dizileri dikkate alıyoruz ve toplamlarını karşılaştırıyoruz. Artan alt diziler üst üste gelemediği için zaman karmaşıklığımız O(n) olur.

Algoritma:  

 Let      arr     be the array of size      n     
Let result be the required sum
int largestSum(arr n)
result = INT_MIN // Initialize result
i = 0
while i < n
// Find sum of longest increasing subarray
// starting with i
curr_sum = arr[i];
while i+1 < n && arr[i] < arr[i+1]
curr_sum += arr[i+1];
i++;
// If current sum is greater than current
// result.
if result < curr_sum
result = curr_sum;
i++;
return result

Yukarıdaki algoritmanın uygulaması aşağıdadır.

C++
   // C++ implementation of largest sum   // contiguous increasing subarray   #include          using     namespace     std  ;   // Returns sum of longest   // increasing subarray.   int     largestSum  (  int     arr  []     int     n  )   {      // Initialize result      int     result     =     INT_MIN  ;      // Note that i is incremented      // by inner loop also so overall      // time complexity is O(n)      for     (  int     i     =     0  ;     i      <     n  ;     i  ++  )     {      // Find sum of longest      // increasing subarray      // starting from arr[i]      int     curr_sum     =     arr  [  i  ];      while     (  i     +     1      <     n     &&     arr  [  i     +     1  ]     >     arr  [  i  ])     {      curr_sum     +=     arr  [  i     +     1  ];      i  ++  ;      }      // Update result if required      if     (  curr_sum     >     result  )      result     =     curr_sum  ;      }      // required largest sum      return     result  ;   }   // Driver Code   int     main  ()   {      int     arr  []     =     {     1       1       4       7       3       6     };      int     n     =     sizeof  (  arr  )     /     sizeof  (  arr  [  0  ]);      cout      < <     'Largest sum = '      < <     largestSum  (  arr       n  );      return     0  ;   }   
Java
   // Java implementation of largest sum   // contiguous increasing subarray   class   GFG     {      // Returns sum of longest      // increasing subarray.      static     int     largestSum  (  int     arr  []       int     n  )      {      // Initialize result      int     result     =     -  9999999  ;      // Note that i is incremented      // by inner loop also so overall      // time complexity is O(n)      for     (  int     i     =     0  ;     i      <     n  ;     i  ++  )     {      // Find sum of longest      // increasing subarray      // starting from arr[i]      int     curr_sum     =     arr  [  i  ]  ;      while     (  i     +     1      <     n     &&     arr  [  i     +     1  ]     >     arr  [  i  ]  )     {      curr_sum     +=     arr  [  i     +     1  ]  ;      i  ++  ;      }      // Update result if required      if     (  curr_sum     >     result  )      result     =     curr_sum  ;      }      // required largest sum      return     result  ;      }      // Driver Code      public     static     void     main  (  String  []     args  )      {      int     arr  []     =     {     1       1       4       7       3       6     };      int     n     =     arr  .  length  ;      System  .  out  .  println  (  'Largest sum = '      +     largestSum  (  arr       n  ));      }   }   
Python3
   # Python3 implementation of largest   # sum contiguous increasing subarray   # Returns sum of longest   # increasing subarray.   def   largestSum  (  arr     n  ):   # Initialize result   result   =   -  2147483648   # Note that i is incremented   # by inner loop also so overall   # time complexity is O(n)   for   i   in   range  (  n  ):   # Find sum of longest increasing   # subarray starting from arr[i]   curr_sum   =   arr  [  i  ]   while   (  i   +   1    <   n   and   arr  [  i   +   1  ]   >   arr  [  i  ]):   curr_sum   +=   arr  [  i   +   1  ]   i   +=   1   # Update result if required   if   (  curr_sum   >   result  ):   result   =   curr_sum   # required largest sum   return   result   # Driver Code   arr   =   [  1     1     4     7     3     6  ]   n   =   len  (  arr  )   print  (  'Largest sum = '     largestSum  (  arr     n  ))   # This code is contributed by Anant Agarwal.   
C#
   // C# implementation of largest sum   // contiguous increasing subarray   using     System  ;   class     GFG     {      // Returns sum of longest      // increasing subarray.      static     int     largestSum  (  int  []     arr       int     n  )      {      // Initialize result      int     result     =     -  9999999  ;      // Note that i is incremented by      // inner loop also so overall      // time complexity is O(n)      for     (  int     i     =     0  ;     i      <     n  ;     i  ++  )     {      // Find sum of longest increasing      // subarray starting from arr[i]      int     curr_sum     =     arr  [  i  ];      while     (  i     +     1      <     n     &&     arr  [  i     +     1  ]     >     arr  [  i  ])     {      curr_sum     +=     arr  [  i     +     1  ];      i  ++  ;      }      // Update result if required      if     (  curr_sum     >     result  )      result     =     curr_sum  ;      }      // required largest sum      return     result  ;      }      // Driver code      public     static     void     Main  ()      {      int  []     arr     =     {     1       1       4       7       3       6     };      int     n     =     arr  .  Length  ;      Console  .  Write  (  'Largest sum = '      +     largestSum  (  arr       n  ));      }   }   // This code is contributed   // by Nitin Mittal.   
JavaScript
    <  script  >   // Javascript implementation of largest sum   // contiguous increasing subarray   // Returns sum of longest   // increasing subarray.   function     largestSum  (  arr       n  )   {      // Initialize result      var     result     =     -  1000000000  ;      // Note that i is incremented      // by inner loop also so overall      // time complexity is O(n)      for     (  var     i     =     0  ;     i      <     n  ;     i  ++  )      {      // Find sum of longest       // increasing subarray       // starting from arr[i]      var     curr_sum     =     arr  [  i  ];      while     (  i     +     1      <     n     &&         arr  [  i     +     1  ]     >     arr  [  i  ])      {      curr_sum     +=     arr  [  i     +     1  ];      i  ++  ;      }      // Update result if required      if     (  curr_sum     >     result  )      result     =     curr_sum  ;      }      // required largest sum      return     result  ;   }   // Driver Code   var     arr     =     [  1       1       4       7       3       6  ];   var     n     =     arr  .  length  ;   document  .  write  (     'Largest sum = '         +     largestSum  (  arr       n  ));   // This code is contributed by itsok.    <  /script>   
PHP
      // PHP implementation of largest sum   // contiguous increasing subarray   // Returns sum of longest    // increasing subarray.   function   largestSum  (  $arr     $n  )   {   $INT_MIN   =   0  ;   // Initialize result   $result   =   $INT_MIN  ;   // Note that i is incremented    // by inner loop also so overall   // time complexity is O(n)   for   (  $i   =   0  ;   $i    <   $n  ;   $i  ++  )   {   // Find sum of longest    // increasing subarray   // starting from arr[i]   $curr_sum   =   $arr  [  $i  ];   while   (  $i   +   1    <   $n   &&   $arr  [  $i   +   1  ]   >   $arr  [  $i  ])   {   $curr_sum   +=   $arr  [  $i   +   1  ];   $i  ++  ;   }   // Update result if required   if   (  $curr_sum   >   $result  )   $result   =   $curr_sum  ;   }   // required largest sum   return   $result  ;   }   // Driver Code   {   $arr   =   array  (  1     1     4     7     3     6  );   $n   =   sizeof  (  $arr  )   /   sizeof  (  $arr  [  0  ]);   echo   'Largest sum = '      largestSum  (  $arr     $n  );   return   0  ;   }   // This code is contributed by nitin mittal.   ?>   

Çıkış
Largest sum = 12 

Zaman Karmaşıklığı : O(n)

 

En büyük toplam bitişik artan alt dizi Kullanımı Özyineleme

Bu sorunu çözmek için Özyinelemeli Algoritma:

İşte sorunun adım adım algoritması:

  1. fonksiyon 'en büyük Toplam' dizi alır 'var' ve boyutu 'N'.
  2. Eğer   'n==1' sonra geri dön varış[0]th eleman.
  3. Eğer 'n != 1' daha sonra özyinelemeli bir çağrı işlevi 'en büyük Toplam'   alt dizinin en büyük toplamını bulmak için 'dizi[0...n-1]' son öğe hariç 'dizi[n-1]' .
  4.  Sondan ikinci elemandan başlayarak diziyi ters sırayla yineleyerek, artan alt dizinin toplamını hesaplayın. 'dizi[n-1]' . Bir öğe diğerinden küçükse mevcut toplama eklenmelidir. Aksi takdirde döngünün kırılması gerekir.
  5. Daha sonra en büyük toplamın maksimumunu döndürün; ' max(max_sum geçerli_toplam);' .
     

Yukarıdaki algoritmanın uygulaması şu şekildedir:

C++
   #include          using     namespace     std  ;   // Recursive function to find the largest sum   // of contiguous increasing subarray   int     largestSum  (  int     arr  []     int     n  )   {      // Base case      if     (  n     ==     1  )      return     arr  [  0  ];      // Recursive call to find the largest sum      int     max_sum     =     max  (  largestSum  (  arr       n     -     1  )     arr  [  n     -     1  ]);      // Compute the sum of the increasing subarray      int     curr_sum     =     arr  [  n     -     1  ];      for     (  int     i     =     n     -     2  ;     i     >=     0  ;     i  --  )     {      if     (  arr  [  i  ]      <     arr  [  i     +     1  ])      curr_sum     +=     arr  [  i  ];      else      break  ;      }      // Return the maximum of the largest sum so far      // and the sum of the current increasing subarray      return     max  (  max_sum       curr_sum  );   }   // Driver Code   int     main  ()   {      int     arr  []     =     {     1       1       4       7       3       6     };      int     n     =     sizeof  (  arr  )     /     sizeof  (  arr  [  0  ]);      cout      < <     'Largest sum = '      < <     largestSum  (  arr       n  );      return     0  ;   }   // This code is contributed by Vaibhav Saroj.   
C
   #include         #include         // Returns sum of longest increasing subarray   int     largestSum  (  int     arr  []     int     n  )   {      // Initialize result      int     result     =     INT_MIN  ;      // Note that i is incremented      // by inner loop also so overall      // time complexity is O(n)      for     (  int     i     =     0  ;     i      <     n  ;     i  ++  )     {      // Find sum of longest      // increasing subarray      // starting from arr[i]      int     curr_sum     =     arr  [  i  ];      while     (  i     +     1      <     n     &&     arr  [  i     +     1  ]     >     arr  [  i  ])     {      curr_sum     +=     arr  [  i     +     1  ];      i  ++  ;      }      // Update result if required      if     (  curr_sum     >     result  )      result     =     curr_sum  ;      }      // required largest sum      return     result  ;   }   // Driver code   int     main  ()   {      int     arr  []     =     {     1       1       4       7       3       6     };      int     n     =     sizeof  (  arr  )     /     sizeof  (  arr  [  0  ]);      printf  (  'Largest sum = %d  n  '       largestSum  (  arr       n  ));      return     0  ;   }   // This code is contributed by Vaibhav Saroj.   
Java
   /*package whatever //do not write package name here */   import     java.util.*  ;   public     class   Main     {      // Recursive function to find the largest sum      // of contiguous increasing subarray      public     static     int     largestSum  (  int     arr  []       int     n  )      {      // Base case      if     (  n     ==     1  )      return     arr  [  0  ]  ;      // Recursive call to find the largest sum      int     max_sum      =     Math  .  max  (  largestSum  (  arr       n     -     1  )     arr  [  n     -     1  ]  );      // Compute the sum of the increasing subarray      int     curr_sum     =     arr  [  n     -     1  ]  ;      for     (  int     i     =     n     -     2  ;     i     >=     0  ;     i  --  )     {      if     (  arr  [  i  ]      <     arr  [  i     +     1  ]  )      curr_sum     +=     arr  [  i  ]  ;      else      break  ;      }      // Return the maximum of the largest sum so far      // and the sum of the current increasing subarray      return     Math  .  max  (  max_sum       curr_sum  );      }      // Driver code      public     static     void     main  (  String  []     args  )      {      int     arr  []     =     {     1       1       4       7       3       6     };      int     n     =     arr  .  length  ;      System  .  out  .  println  (  'Largest sum = '      +     largestSum  (  arr       n  ));      }   }   // This code is contributed by Vaibhav Saroj.   
Python
   def   largestSum  (  arr     n  ):   # Base case   if   n   ==   1  :   return   arr  [  0  ]   # Recursive call to find the largest sum   max_sum   =   max  (  largestSum  (  arr     n  -  1  )   arr  [  n  -  1  ])   # Compute the sum of the increasing subarray   curr_sum   =   arr  [  n  -  1  ]   for   i   in   range  (  n  -  2     -  1     -  1  ):   if   arr  [  i  ]    <   arr  [  i  +  1  ]:   curr_sum   +=   arr  [  i  ]   else  :   break   # Return the maximum of the largest sum so far   # and the sum of the current increasing subarray   return   max  (  max_sum     curr_sum  )   # Driver code   arr   =   [  1     1     4     7     3     6  ]   n   =   len  (  arr  )   print  (  'Largest sum ='     largestSum  (  arr     n  ))   # This code is contributed by Vaibhav Saroj.   
C#
   // C# program for above approach   using     System  ;   public     static     class     GFG     {      // Recursive function to find the largest sum      // of contiguous increasing subarray      public     static     int     largestSum  (  int  []     arr       int     n  )      {      // Base case      if     (  n     ==     1  )      return     arr  [  0  ];      // Recursive call to find the largest sum      int     max_sum      =     Math  .  Max  (  largestSum  (  arr       n     -     1  )     arr  [  n     -     1  ]);      // Compute the sum of the increasing subarray      int     curr_sum     =     arr  [  n     -     1  ];      for     (  int     i     =     n     -     2  ;     i     >=     0  ;     i  --  )     {      if     (  arr  [  i  ]      <     arr  [  i     +     1  ])      curr_sum     +=     arr  [  i  ];      else      break  ;      }      // Return the maximum of the largest sum so far      // and the sum of the current increasing subarray      return     Math  .  Max  (  max_sum       curr_sum  );      }      // Driver code      public     static     void     Main  ()      {      int  []     arr     =     {     1       1       4       7       3       6     };      int     n     =     arr  .  Length  ;      Console  .  WriteLine  (  'Largest sum = '      +     largestSum  (  arr       n  ));      }   }   // This code is contributed by Utkarsh Kumar   
JavaScript
   function     largestSum  (  arr       n  )     {      // Base case      if     (  n     ==     1  )      return     arr  [  0  ];      // Recursive call to find the largest sum      let     max_sum     =     Math  .  max  (  largestSum  (  arr       n  -  1  )     arr  [  n  -  1  ]);      // Compute the sum of the increasing subarray      let     curr_sum     =     arr  [  n  -  1  ];      for     (  let     i     =     n  -  2  ;     i     >=     0  ;     i  --  )     {      if     (  arr  [  i  ]      <     arr  [  i  +  1  ])      curr_sum     +=     arr  [  i  ];      else      break  ;      }      // Return the maximum of the largest sum so far      // and the sum of the current increasing subarray      return     Math  .  max  (  max_sum       curr_sum  );   }   // Driver Code   let     arr     =     [  1       1       4       7       3       6  ];   let     n     =     arr  .  length  ;   console  .  log  (  'Largest sum = '     +     largestSum  (  arr       n  ));   
PHP
      // Recursive function to find the largest sum   // of contiguous increasing subarray   function   largestSum  (  $arr     $n  )   {   // Base case   if   (  $n   ==   1  )   return   $arr  [  0  ];   // Recursive call to find the largest sum   $max_sum   =   max  (  largestSum  (  $arr     $n  -  1  )   $arr  [  $n  -  1  ]);   // Compute the sum of the increasing subarray   $curr_sum   =   $arr  [  $n  -  1  ];   for   (  $i   =   $n  -  2  ;   $i   >=   0  ;   $i  --  )   {   if   (  $arr  [  $i  ]    <   $arr  [  $i  +  1  ])   $curr_sum   +=   $arr  [  $i  ];   else   break  ;   }   // Return the maximum of the largest sum so far   // and the sum of the current increasing subarray   return   max  (  $max_sum     $curr_sum  );   }   // Driver Code   $arr   =   array  (  1     1     4     7     3     6  );   $n   =   count  (  $arr  );   echo   'Largest sum = '   .   largestSum  (  $arr     $n  );   ?>   

Çıkış
Largest sum = 12 

Zaman Karmaşıklığı: O(n^2).
Uzay karmaşıklığı: Açık).

En büyük toplam bitişik artan alt dizi Kadane algoritmasını kullanarak: -

En büyük toplam alt diziyi elde etmek için Kadane yaklaşımı kullanılır ancak dizinin hem pozitif hem de negatif değerler içerdiğini varsayar. Bu durumda algoritmayı yalnızca bitişik yükselen alt dizilerde çalışacak şekilde değiştirmeliyiz.

En büyük toplam bitişik artan alt diziyi bulmak için Kadane'nin algoritmasını nasıl değiştirebileceğimiz aşağıda açıklanmıştır:

  1. İki değişkeni başlatın: max_sum ve curr_sum dizinin ilk elemanına.
  2. İkinci öğeden başlayarak dizide döngü yapın.
  3. eğer mevcut eleman önceki elemandan büyükse onu curr_sum'a ekleyin. Aksi takdirde curr_sum'u geçerli öğeye sıfırlayın.
  4. Curr_sum max_sum'dan büyükse max_sum'u güncelleyin.
  5. Döngüden sonra max_sum en büyük toplam bitişik artan alt diziyi içerecektir.
     
C++
   #include          using     namespace     std  ;   int     largest_sum_contiguous_increasing_subarray  (  int     arr  []     int     n  )     {      int     max_sum     =     arr  [  0  ];      int     curr_sum     =     arr  [  0  ];      for     (  int     i     =     1  ;     i      <     n  ;     i  ++  )     {      if     (  arr  [  i  ]     >     arr  [  i  -1  ])     {      curr_sum     +=     arr  [  i  ];      }      else     {      curr_sum     =     arr  [  i  ];      }      if     (  curr_sum     >     max_sum  )     {      max_sum     =     curr_sum  ;      }      }      return     max_sum  ;   }   int     main  ()     {      int     arr  []     =     {     1       1       4       7       3       6     };      int     n     =     sizeof  (  arr  )  /  sizeof  (  arr  [  0  ]);      cout      < <     largest_sum_contiguous_increasing_subarray  (  arr       n  )      < <     endl  ;     // Output: 44 (1+2+3+5+7+8+9+10)      return     0  ;   }   
Java
   public     class   Main     {      public     static     int     largestSumContiguousIncreasingSubarray  (  int  []     arr           int     n  )     {      int     maxSum     =     arr  [  0  ]  ;      int     currSum     =     arr  [  0  ]  ;      for     (  int     i     =     1  ;     i      <     n  ;     i  ++  )     {      if     (  arr  [  i  ]     >     arr  [  i  -  1  ]  )     {      currSum     +=     arr  [  i  ]  ;      }      else     {      currSum     =     arr  [  i  ]  ;      }      if     (  currSum     >     maxSum  )     {      maxSum     =     currSum  ;      }      }      return     maxSum  ;      }      public     static     void     main  (  String  []     args  )     {      int  []     arr     =     {     1       1       4       7       3       6     };      int     n     =     arr  .  length  ;      System  .  out  .  println  (  largestSumContiguousIncreasingSubarray  (  arr        n  ));     // Output: 44 (1+2+3+5+7+8+9+10)      }   }   
Python3
   def   largest_sum_contiguous_increasing_subarray  (  arr     n  ):   max_sum   =   arr  [  0  ]   curr_sum   =   arr  [  0  ]   for   i   in   range  (  1     n  ):   if   arr  [  i  ]   >   arr  [  i  -  1  ]:   curr_sum   +=   arr  [  i  ]   else  :   curr_sum   =   arr  [  i  ]   if   curr_sum   >   max_sum  :   max_sum   =   curr_sum   return   max_sum   arr   =   [  1     1     4     7     3     6  ]   n   =   len  (  arr  )   print  (  largest_sum_contiguous_increasing_subarray  (  arr     n  ))   #output 12 (1+4+7)   
C#
   using     System  ;   class     GFG     {      // Function to find the largest sum of a contiguous      // increasing subarray      static     int      LargestSumContiguousIncreasingSubarray  (  int  []     arr       int     n  )      {      int     maxSum     =     arr  [  0  ];     // Initialize the maximum sum      // and current sum      int     currSum     =     arr  [  0  ];      for     (  int     i     =     1  ;     i      <     n  ;     i  ++  )     {      if     (  arr  [  i  ]      >     arr  [  i     -     1  ])     // Check if the current      // element is greater than the      // previous element      {      currSum      +=     arr  [  i  ];     // If increasing add the      // element to the current sum      }      else     {      currSum      =     arr  [  i  ];     // If not increasing start a      // new increasing subarray      // from the current element      }      if     (  currSum      >     maxSum  )     // Update the maximum sum if the      // current sum is greater      {      maxSum     =     currSum  ;      }      }      return     maxSum  ;      }      static     void     Main  ()      {      int  []     arr     =     {     1       1       4       7       3       6     };      int     n     =     arr  .  Length  ;      Console  .  WriteLine  (      LargestSumContiguousIncreasingSubarray  (  arr       n  ));      }   }   // This code is contributed by akshitaguprzj3   
JavaScript
      // Javascript code for above approach          // Function to find the largest sum of a contiguous      // increasing subarray      function     LargestSumContiguousIncreasingSubarray  (  arr       n  )      {      let     maxSum     =     arr  [  0  ];     // Initialize the maximum sum      // and current sum      let     currSum     =     arr  [  0  ];          for     (  let     i     =     1  ;     i      <     n  ;     i  ++  )     {      if     (  arr  [  i  ]      >     arr  [  i     -     1  ])     // Check if the current      // element is greater than the      // previous element      {      currSum      +=     arr  [  i  ];     // If increasing add the      // element to the current sum      }      else     {      currSum      =     arr  [  i  ];     // If not increasing start a      // new increasing subarray      // from the current element      }          if     (  currSum      >     maxSum  )     // Update the maximum sum if the      // current sum is greater      {      maxSum     =     currSum  ;      }      }          return     maxSum  ;      }          let     arr     =     [     1       1       4       7       3       6     ];      let     n     =     arr  .  length  ;      console  .  log  (  LargestSumContiguousIncreasingSubarray  (  arr       n  ));              // This code is contributed by Pushpesh Raj       

Çıkış
12 

Zaman Karmaşıklığı: O(n).
Uzay karmaşıklığı: O(1).

Test Oluştur