连续最高天数的销售额(动态规划)
某公司每日销售额记于整数数组 sales,请返回所有 连续 一或多天销售额总和的最大值。
要求实现时间复杂度为 O(n) 的算法。
示例 1:
输入:sales = [-2,1,-3,4,-1,2,1,-5,4]输出:6解释:[4,-1,2,1] 此连续四天的销售总额最高,为 6。
示例 2:
输入:sales = [5,4,-1,7,8]输出:23解释:[5,4,-1,7,8] 此连续五天的销售总额最高,为 23。
动态规划:
class Solution {public: int maxSales(vector& sales) { // 创建dp数组,dp[i]表示以sales[i]为结尾的最大连续子数组和 vector dp(sales.size()); // 初始化:以第一个元素为结尾的最大子数组和就是它本身 dp[0] = sales[0]; // 记录全局最大子数组和,初始值为第一个元素的dp值 int MAX = dp[0]; // 从第二个元素开始遍历数组 for(int i = 1; i < sales.size(); i++) { // 状态转移方程: // 要么当前元素单独作为一个子数组(sales[i]), // 要么当前元素接在以i-1为结尾的子数组后面(dp[i-1] + sales[i]) // 取两种情况中的较大值作为dp[i] dp[i] = max(sales[i], dp[i-1] + sales[i]); // 更新全局最大值,比较当前MAX和新计算的dp[i] MAX = max(MAX, dp[i]); } // 返回全局最大子数组和 return MAX; }};
解析:
一、动态规划核心思路
-
定义 DP 状态
定义dp[i]表示:以数组第i个元素为结尾的最大连续子数组的和。
这里的「以第i个元素为结尾」是关键,它确保了子数组的连续性(必须包含sales[i])。 -
状态转移方程
对于每个位置i(i ≥ 1),dp[i]的值取决于两种情况:- 情况 1:从当前元素
sales[i]重新开始一个子数组(此时子数组仅包含sales[i])。 - 情况 2:将当前元素
sales[i]加入到「以i-1为结尾的子数组」中(此时子数组是dp[i-1]对应的子数组加上sales[i])。
因此,状态转移方程为:
cpp
运行
dp[i] = max(sales[i], dp[i-1] + sales[i]);这意味着:取两种情况中结果更大的一种,作为「以
i结尾的最优子数组和」。 - 情况 1:从当前元素
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全局最大值
用变量MAX记录所有dp[i]中的最大值,即整个数组的最大子数组和。
二、代码执行步骤(以示例 sales = [-2, 1, -3, 4, -1, 2, 1, -5, 4] 为例)
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初始化
dp数组长度与sales相同,dp[0] = sales[0] = -2(第一个元素的最大子数组就是它本身)。MAX初始化为dp[0] = -2。
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遍历计算(
i从 1 到 8)i=1:dp[1] = max(1, dp[0] + 1) = max(1, -2 + 1) = 1(子数组[1]),MAX更新为 1。i=2:dp[2] = max(-3, dp[1] + (-3)) = max(-3, 1 - 3) = -2(子数组[1, -3]),MAX保持 1。i=3:dp[3] = max(4, dp[2] + 4) = max(4, -2 + 4) = 4(子数组[4]),MAX更新为 4。i=4:dp[4] = max(-1, dp[3] + (-1)) = max(-1, 4 - 1) = 3(子数组[4, -1]),MAX保持 4。i=5:dp[5] = max(2, dp[4] + 2) = max(2, 3 + 2) = 5(子数组[4, -1, 2]),MAX更新为 5。i=6:dp[6] = max(1, dp[5] + 1) = max(1, 5 + 1) = 6(子数组[4, -1, 2, 1]),MAX更新为 6。i=7:dp[7] = max(-5, dp[6] + (-5)) = max(-5, 6 - 5) = 1(子数组[4, -1, 2, 1, -5]),MAX保持 6。i=8:dp[8] = max(4, dp[7] + 4) = max(4, 1 + 4) = 5(子数组[4, -1, 2, 1, -5, 4]),MAX保持 6。
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返回结果
最终MAX = 6,即最大子数组和为 6。
三、复杂度分析
- 时间复杂度:O (n),其中
n是数组长度。只需遍历一次数组即可计算所有dp[i]。 - 空间复杂度:O (n),用于存储
dp数组
动态规划(优化):
class Solution {public: int maxSales(vector& sales) { // term 记录以当前元素为结尾的最大连续子数组和(滚动变量,替代dp数组) int term = sales[0]; // MAX 记录全局最大子数组和 int MAX = term; // 从第二个元素开始遍历数组 for(int i = 1; i < sales.size(); i++) { // 核心逻辑: // 要么从当前元素重新开始一个子数组(取sales[i]), // 要么延续之前的子数组(取term + sales[i]), // 选择两者中更大的值更新term term = max(sales[i], term + sales[i]); // 每次更新term后,比较并更新全局最大值 MAX = max(MAX, term); } // 返回全局最大子数组和 return MAX; }};
-
滚动变量替代 DP 数组:
用term替代了之前的dp数组,它的含义与dp[i]完全一致(以当前元素为结尾的最大连续子数组和),但节省了 O (n) 的空间。 -
初始化逻辑:
term初始化为sales[0](第一个元素的最大子数组和就是其本身)。MAX初始化为term,记录初始的全局最大值。
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核心迭代逻辑:
对于每个元素sales[i]:term = max(sales[i], term + sales[i]):决策是否延续之前的子数组,确保term始终是 “以i结尾的最优解”。MAX = max(MAX, term):从所有 “以i结尾的最优解” 中筛选出全局最大值。
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复杂度优化:
- 时间复杂度仍为 O (n)(遍历一次数组)。
- 空间复杂度从 O (n) 优化为 O (1)(仅用两个变量),是该问题的最优空间解法。


