C++程式中陣列中三元組(大小為3的子序列)的最大乘積。


在這個問題中,我們得到一個包含n個整數的陣列arr[]。我們的任務是找到陣列中三元組(大小為3的子序列)的最大乘積。我們將找到乘積值最大的三元組,然後返回該乘積。

讓我們舉個例子來理解這個問題:

輸入

arr[] = {9, 5, 2, 11, 7, 4}

輸出

693

解釋

這裡,我們將找到產生陣列所有元素最大乘積的三元組。maxProd = 9 * 11 * 7 = 693

解決方案方法

這個問題可能有不止一種解決方案。我們將在這裡討論它們:

方法1

直接方法 在這種方法中,我們將直接遍歷陣列,然後找到所有可能的三元組。找到每個三元組元素的乘積,並返回所有乘積中的最大值。

演算法

初始化

maxProd = −1000

步驟1:

Create three nested loops:
Loop 1:i −> 0 to n−3
Loop 2: j −> i to n−2
Loop 3: k −> j to n−1

步驟1.1

Find the product, prod = arr[i]*arr[j]*arr[k].

步驟1.2

if prod > maxProd −> maxProd = prod.

步驟3

return maxProd.

示例

程式演示了我們解決方案的實現:

 線上演示

#include <iostream>
using namespace std;
int calcMaxProd(int arr[], int n){
   int maxProd = −1000;
   int prod;

   for (int i = 0; i < n − 2; i++)
   for (int j = i + 1; j < n − 1; j++)
   for (int k = j + 1; k < n; k++){
      prod = arr[i] * arr[j] * arr[k];
      if(maxProd < prod)
      maxProd = prod;
   }
   return maxProd;
}
int main(){
   int arr[] = { 9, 5, 2, 11, 7, 4 };
   int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
   cout<<"Maximum product of a triplet in array is "<<calcMaxProd(arr, n);
   return 0;
}

輸出

Maximum product of a triplet in array is 693

方法2

使用排序

在這種方法中,我們將陣列按降序排序。在排序後的陣列中,最大乘積的三元組將位於:

(arr[0], arr[1], arr[2])
(arr[0], arr[1], arr[2])

我們將返回這些三元組乘積的最大值。

演算法

步驟1

Sort the given array in descending order.

步驟2

Find product of triples,
maxTriplet1 = arr[0]*arr[1]*arr[2]
maxTriplet2 = arr[0]*arr[n−1]*arr[n−2]

步驟3

if( maxTriplet1 > maxTriplet2 ) −> return maxTriplet1

步驟4

else −> return maxTriplet2.

示例

程式說明了我們解決方案的工作原理:

 線上演示

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
int calcMaxProd(int arr[], int n){
   sort(arr, arr + n, greater<>());
   int maxTriplet1 = arr[0]*arr[1]*arr[2];
   int maxTriplet2 = arr[0]*arr[n−1]*arr[n−2];
   if(maxTriplet1 > maxTriplet2)
      return maxTriplet1;
   return maxTriplet2;
}
int main(){
   int arr[] = { 9, 5, 2, 11, 7, 4 };
   int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
   cout<<"Maximum product of a triplet in array is
   "<<calcMaxProd(arr, n);
   return 0;
}

輸出

陣列中三元組的最大乘積是693

方法3

查詢三元組值。

正如我們現在所知,最大乘積的三元組可以來自兩個三元組中的任何一個:

(maximum, second_max, third_max)
(maximum, minimum, second_min)

因此,我們可以透過遍歷陣列直接找到這些值,然後使用這些值找到最大乘積的三元組。

演算法

初始化

max = -1000, secMax = -1000, thirdMax = -1000 , min = 10000, secMin = 10000

步驟1

loop the array i −> 0 to n−1.

步驟1.1

if(arr[i] > max) −> thirdMax = secMax, secMax = max, max
= arr[i]

步驟1.2

elseif(arr[i] > secMax) −> thirdMax = secMax, secMax =
arr[i]

步驟1.3

elseif(arr[i] > thirdMax) −> thirdMax = arr[i]

步驟1.4

if(arr[i] < min) −> secMin = min, min = arr[i]

步驟1.4

elseif(arr[i] < secMin) −> secMin = arr[i]

步驟2

triplet1 = max * secMax * thridMax
triplet2 = max * min * secMin

步驟3

if(triplet1 > triplet2) −> return triplet1

步驟4

else −> return triplet2

示例

程式說明了我們解決方案的工作原理:

 線上演示

#include <iostream>
using namespace std;
int calcMaxProd(int arr[], int n){
   int max = −1000, secMax = −1000, thirdMax = −1000;
   int min = 1000, secMin = 1000;
   for (int i = 0; i < n; i++){
      if (arr[i] > max){
         thirdMax = secMax;
         secMax = max;
         max = arr[i];
      }
      else if (arr[i] > secMax){
         thirdMax = secMax;
         secMax = arr[i];
      }
      else if (arr[i] > thirdMax)
      thirdMax = arr[i];
      if (arr[i] < min){
         secMin = min;
         min = arr[i];
      }
      else if(arr[i] < secMin)
      secMin = arr[i];
   }
   int triplet1 = max * secMax * thirdMax;
   int triplet2 = max * secMin * min;
   if(triplet1 > triplet2)
   return triplet1;
   return triplet2;
}
int main(){
   int arr[] = { 9, 5, 2, 11, 7, 4 };
   int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
   cout<<"Maximum product of a triplet in array is
   "<<calcMaxProd(arr, n);
   return 0;
}

輸出

Maximum product of a triplet in array is 693

更新於:2020年12月9日

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