【Go每日一练】计算整数数组的最大子数组和

👻创作者：丶重明
👻创作时间：2025年3月7日
👻擅长领域：运维

1.😶‍🌫️题目：计算整数数组的最大子数组和

编写一个Go语言程序 ，计算一个整数数组中的最大子数组和。

给定一个整数数组，找到具有最大和的连续子数组（至少包含一个数字），并返回其和。

2.😶‍🌫️案例资源

现有数组整数：

-2, 1, -2, 5, -5, 8, 1, -5, 4

3.😶‍🌫️代码开发

使用Go语言进行代码开发，使用 Kadane 算法，动态地维护当前子数组的和，并在每一步比较是否需要更新最大子数组和。

package main

import (
	"fmt"
	"math"
)

func maxSubArray(nums []int) int {
	maxSum := math.MinInt
	currentSum := 0

	for _, num := range nums {
		currentSum += num

		if currentSum < 0 {
			currentSum = 0
		}

		if currentSum > maxSum {
			maxSum = currentSum
		}
	}
	return maxSum
}

func main() {
	nums := []int{-2, 1, -2, 5, -5, 8, 1, -5, 4}

	result := maxSubArray(nums)
	fmt.Println("最大子数组和为:", result)
}

4.😶‍🌫️输出结果

保存代码，通过go run命令执行代码文件。

> go run .\8.gotest.go
最大子数组和为: 9

5.😶‍🌫️代码解析：

1. 定义两个变量：maxSum和currentSum。

   • maxSum：用来存储当前找到的最大子数组和
   • currentSum：用来存储当前子数组的和

2. 遍历数组，对每个元素累加到currentSum中，如果currentSum小于0，则将其重置为0，表示丢弃当前子数组，开始计算新的子数组。

3. 在遍历过程中，每次更新maxSum为currentSum和maxSum中的最大值。

4. 遍历结束后，maxSum即为最大子数组和。

7.😶‍🌫️本文知识点

7.1.😶‍🌫️math包

math包是Go语言标准库中的包，提供用于数学运算的常量、函数和工具。
支持基本的数学操作，如三角函数、对数运算、幂运算等，且涵盖了很多高级的数学计算需求。

// 导入math包
import "math"

如：

• math.Pi：圆周率
• math.E：自然常数
• math.Pow(x, y float64) float64：返回 x 的 y 次方

更多使用方法查看官方文档。

本文中出现的math.MinInt就是 int 类型的最小值，它的具体数值取决于平台上 int 类型的位数。

它在很多算法中作为初始化值使用，确保程序可以在后续处理中更新为正确的结果。

7.2.😶‍🌫️Kadane算法

Kadane算法是一种用于高效解决最大子数组和问题的动态规划算法。其核心思想是通过遍历数组并维护两个关键变量：当前子数组的最大和及全局最大和，从而在线性时间复杂度内找到结果。

以本文的一组数字为例：

-2, 1, -2, 5, -5, 8, 1, -5, 4

第一个元素为-2，小于0，根据文中代码设定，小于0时currentSum = 0，currentSum > maxSum，所以maxSum = 0

第二个元素为1，currentSum >= 0，所以currentSum = 1，根据文中代码设定，所以maxSum = 1

// 计算方式
currentSum += 1 → 0 + 1 = 1

以此类推，最后可以得出最大子数组和 9，对应子数组[8, 1]。

8.😶‍🌫️扩展：如果数组全为负数

对于全负数数组（如 [-3, -1, -2]），我们需要确保算法能正确返回最大的单个负数（本例中为 -1），请自行尝试。

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