数组练习3 求最大连通子数组的和

一、题目要求

1、返回一个二维整数数组中最大连通子数组的和。

二、设计思路

刚开始看到这个题目时，想了应该对其降维，然后再一维数组的基础上解决问题更方便，但是一直想不到办法，然后在老师的指导下，想到了离散和数据结构曾经学到的有关图的联通的解决办法，将二维数组看成一个图来遍历来寻找最大子数组的和。

本次实验，老师要求从文件中读入行和列还有数组元素，我们利用fstream实现从文件的读入，一次读入行列和数组元素。

本次实验我们没有能实现有符号的32位整数的大数的运算，实验完成度没有达到要求。

三、程序代码

  1 //结对开发成员；张晓菲 张哲
  2 //本次实验题目为：求二维数组中的最大连通子数组的和
  3 #include<iostream>
  4 #include<ctime>
  5 #include<fstream>
  6 using namespace std;
  7 #define N 100
  8
  9 typedef struct
 10 {
 11     int array[N];
 12     int col[N][N];
 13     int countnum;
 14 }Struct;//定义结构体变量
 15
 16 void input(Struct &num, int x, int y)
 17 {//input用于实现从文件中读取行和列并输出到屏幕上
 18     num.countnum = x*y;
 19     int i = 1;
 20     int a, b;
 21     ifstream in = ifstream("input.txt");
 22     in >> a;
 23     in >> b;
 24     num.countnum = a*b;
 25     while (in >> num.array[i])
 26     {//将in文件中的数字读取到数组中
 27         ++i;
 28     }
 29     in.close();//读取完毕关闭文件in
 30     for (int i = 1; i <= num.countnum; i++)
 31     {
 32         cout << num.array[i] << " ";
 33         if (i%b == 0)
 34         {
 35             cout << endl;
 36         }
 37     }//输出文件导入的数组到屏幕
 38     for (int i = 1; i <= num.countnum; i += y)
 39     {
 40         for (int j = i; j <= i + y - 2; j++)
 41         {
 42             num.col[j][j + 1] = 1;
 43             num.col[j + 1][j] = 1;
 44         }
 45     }
 46     for (int i = 1 + y; i<num.countnum; i += y)
 47     {
 48         for (int j = i; j <= i + x - 1; j++)
 49         {
 50             num.col[j][j - y] = 1;
 51             num.col[j - y][j] = 1;
 52         }
 53     }
 54 }
 55
 56 void traverse(Struct &num, int v, int visit[], int &b, int &max, int x)
 57 {//通过对数组的遍历寻找最大连通子数组
 58     int a = 0, var = 0;
 59     visit[v] = 1;
 60     max += num.array[v];
 61     if (max >= b)
 62     {
 63         b = max;
 64     }
 65    for (int w = 1; w <= num.countnum; w++)
 66     {
 67         for (int c = 1; c <= num.countnum; c++)
 68         {
 69             if ((visit[w] == 0) && (num.col[c][w] == 1) && (visit[c] == 1))
 70             {
 71                 a = w;
 72                 var = 1;
 73                 break;
 74             }
 75         }
 76         if (var == 1)
 77             break;
 78     }
 79     for (int w = 1; w <= num.countnum; w++)
 80     {
 81         for (int c = 1; c <= num.countnum; c++)
 82         {
 83             if ((visit[w] == 0) && (num.col[c][w] == 1) && (visit[c] == 1))
 84             {
 85                 if (num.array[a]<num.array[w])
 86                     a = w;
 87             }
 88         }
 89     }
 90     if (b + num.array[a]<0)
 91     {
 92         num.col[v][a] = 0;
 93     }
 94     else
 95         traverse(num, a, visit, b, max, x);
 96 }
 97
 98
 99 int main()
100 {
101     int x, y;
102     fstream fs("input.txt");
103     fs >> x;
104     fs >> y;
105     cout << x << " " << y << endl;
106     Struct num;
107     input(num, x, y);
108     int v = 1, b[N] = { 0 }, h = 0;
109     for (int i = 1; i <= num.countnum; i++)
110     {
111         if (num.array[i]<0)
112         {
113             b[i] = num.array[i];
114         }
115         else
116         {
117             int visit[N] = { 0 };
118             int max = 0;
119             traverse(num, i, visit, b[i], max, x);
120         }
121     }
122
123     int max = b[1];
124     for (int i = 2; i <= num.countnum; i++)
125     {
126         if (b[i]>max)
127             max = b[i];
128     }
129     cout << "该数组中最大连通子数组的和为：" << max << endl;
130 }

四、实验运行结果

（1）、input文件内

屏幕显示

五、时间记录日志

六、实验总结

通过本次实验，我学到了很多东西，在实验的开始，我们对数组的思考，将其转换为图的方法来解决问题，对之前学过的知识来说是一个很好的利用，实验过程中开始我们对结构的使用比较陌生，之前编程用到的少，再查阅相应资料后得以实现，总之通过这次结对开发的实验设计，收获很多，学到了很多。