元宝 专家 LeetCode 152. 乘积最大子数组 C++实现

下面是 LeetCode 152. 乘积最大子数组 的 C++ 实现。思路与 Python / Rust 完全一致，我为你提供 LeetCode 标准写法 和 完整可运行示例，并额外补充一个防溢出安全版。

✅ 核心思路（简要回顾）

乘积与求和不同，遇到负数会翻转符号，遇到 0 会清零，因此：

• 必须同时维护
  “imax”（以当前元素结尾的最大乘积）和
  “imin”（最小乘积）
• 遇到负数时，交换
  “imax” 和
  “imin”
• 每一步允许从当前元素“重新开始”（
  “max(x, imax * x)”）
• 用
  “ans” 记录全局最大值

✅ 解法一：LeetCode 标准写法（推荐）

对应 LeetCode 函数签名，使用
“int”，代码简洁直观。
#include
#include
using namespace std;

class Solution {
public:
int maxProduct(vector& nums) {
if (nums.empty()) return 0;

int imax = nums[0]; int imin = nums[0]; int ans = nums[0]; for (int i = 1; i < nums.size(); ++i) { int x = nums[i]; // 遇到负数，最大最小会反转，先交换 if (x < 0) { swap(imax, imin); } // 更新以当前位置结尾的最大/最小乘积 imax = max(x, imax * x); imin = min(x, imin * x); // 更新全局答案 ans = max(ans, imax); } return ans; }

};

✅ 解法二：防溢出安全版（使用
“long long”）

虽然题目保证最终结果在
“int” 范围内，但中间乘法可能溢出
“int”（如
“2147483647 * 2”）。用
“long long” 存中间变量更安全。
#include
#include
using namespace std;

class Solution {
public:
int maxProduct(vector& nums) {
if (nums.empty()) return 0;

long long imax = nums[0]; long long imin = nums[0]; long long ans = nums[0]; for (int i = 1; i < nums.size(); ++i) { int x = nums[i]; if (x < 0) { swap(imax, imin); } imax = max((long long)x, imax * x); imin = min((long long)x, imin * x); ans = max(ans, imax); } return (int)ans; }

};

✅ 完整可运行测试代码

#include
#include
#include
using namespace std;

class Solution {
public:
int maxProduct(vector& nums) {
if (nums.empty()) return 0;

int imax = nums[0]; int imin = nums[0]; int ans = nums[0]; for (int i = 1; i < nums.size(); ++i) { int x = nums[i]; if (x < 0) { swap(imax, imin); } imax = max(x, imax * x); imin = min(x, imin * x); ans = max(ans, imax); } return ans; }

};

int main() {
Solution sol;
vector<vector> testCases = {
{2, 3, -2, 4},
{-2, 0, -1},
{-2, 3, -4},
{-1},
{0, 2, 0, 3, 4},
{-4, -3, -2}
};

for (auto& nums : testCases) { int result = sol.maxProduct(nums); cout << "输入: ["; for (size_t i = 0; i < nums.size(); ++i) { cout << nums[i]; if (i != nums.size() - 1) cout << ", "; } cout << "] -> 输出: " << result << endl; } return 0;

}

输出结果：

输入: [2, 3, -2, 4] -> 输出: 6
输入: [-2, 0, -1] -> 输出: 0
输入: [-2, 3, -4] -> 输出: 24
输入: [-1] -> 输出: -1
输入: [0, 2, 0, 3, 4] -> 输出: 12
输入: [-4, -3, -2] -> 输出: 12

📊 复杂度分析

指标 数值
时间复杂度 O(n) — 单次遍历
空间复杂度 O(1) — 仅用常数变量

🔧 C++ 实现要点

要点 说明

“std::swap” 交换两个同类型变量，头文件
“” 或直接使用（C++11 起在
“” 中，但通常
“” 已包含）

“std::max” /
“std::min” 需要
“” 头文件
整数溢出
“int” 相乘可能溢出，若面试或工程环境严谨，建议用
“long long” 存
“imax” /
“imin”
空数组判断 LeetCode 保证
“nums.length >= 1”，但防御性编程可加上
“empty()” 判断

💡 一句话总结

乘积最大子数组 = 维护最大/最小乘积 + 遇负交换 + 允许重启 + O(1) 空间
需要我补充分治/线段树解法，或者帮你对比 C++ / Rust / Python 三种实现的性能差异吗？😊