• 44-最长上升子序列


    https://www.cnblogs.com/frankchenfu/p/7107019.html

                最长上2升子序列(LIS)

    【题目描述】

    给定N个数,求这N个数的最长上升子序列的长度

    【样例输入】

    7

    2 5 3 4 1 7 6

    【样例输出】

    4

    什么是最长上升子序列? 就是给你一个序列,请你在其中求出一段不断严格上升的部分,它不一定要连续。

    就像这样:2,3,4,7和2,3,4,6就是序列2 5 3 4 1 7 6的两种选取方案。最长的长度是4.

    那么,怎么求出它的最大上升子序列长度为4呢?这里介绍两种方法,都是以动态规划为基础的。

    首先,我们先介绍较慢(O(n2n2))的方法。我们记num为到这个数为止,最长上升子序列的长度。

    这种方法就是每一次寻找“可以接下去的”,换句话说,设原序列为a,则

    aj<ai(j<i)aj<ai(j<i)且numj+1>numinumj+1>numi时,numi=numj+1numi=numj+1。

    对于每一个数,他都是在“可以接下去”的中,从前面的最优值+1转移而来。

    因此,这个算法是可以求出正确答案的。复杂度很明显,外层i枚举每个数,内层j枚举目前i的最优值,即O(n2n2)。

    那么,有没有更快的方法呢?当然有。这回要用到二分

    我们回想一下,在上面O(n2n2)的程序中,哪些地方看起来比较费时?

    没错,就是内层用于更新i的循环。因为每一次他都要查找一遍,效率并不高。

    回到题目,我们发现,他只要我们求长度,所以?

    我们可以模拟一个

    所以每遇到一个比栈顶元素大的数,就放进栈里,遇到比栈顶元素小的就二分查找前边的元素,找到一个“最应该被换掉的元素”,用新数去更新前边的元素。

    这个算法不难证明也是正确的。因为前面每一次的枚举都换成了二分,内层的复杂度从nn降到了log2log2,外层不变。所以总的复杂度是O(nlog2nnlog2n)。

    注意: 两种方法都是用来找到 最大长度的,第一个方法改编下可以记录下一种满足要求的序列,而第二种方法只能得出正确的长度,里面存放的数据,不能保证是合法的序列。
    
    第一种方法:
    

      

    import java.util.Scanner;
    
    class Main1{
    	public static void main(String[] args) {
    		Scanner cin = new Scanner(System.in);
    		int n = cin.nextInt();
    		int[] a = new int[n];
    		
    		for(int i = 0; i < n; i++) {
    			a[i] = cin.nextInt();
    		}
    		int num[] = new int[n];
    		int pre[] = new int[n];
    		for(int i = 0; i < n; i++) {
    			num[i] = 1;
    			for(int j = 0; j < i; j++) {
    				if(a[i] > a[j] && num[j] + 1 > num[i]) {
    					num[i] = num[j] + 1;
    					pre[i] = j; //记录它的前一个点
    				}
    			}
    		}
    		
    		int max = -0x3f3f3f3f;
    		int x = 0;
    		for(int i = 0; i < n; i++) {
    			if(max < num[i]) { //只找到第一个最大的
    				max = num[i];  
    				x = i;
    			}
    		}
    		System.out.println(max);
    		for(int i = 0; i < max; i++) {
    			System.out.print(a[x] + " ");
    			x = pre[x];
    		}
    	}
    	
    }
    
    /*
    7
    2 5 3 4 1 7 6
    
    */
    

      

    第二种方法:

    import java.util.Scanner;
    
    class Main2{
    	public static void main(String[] args) {
    		Scanner cin = new Scanner(System.in);
    		int n = cin.nextInt();
    		int[] a = new int[n];
    		
    		for(int i = 0; i < n; i++) {
    			a[i] = cin.nextInt();
    		}
    		int cnt = 0;
    		int num[] = new int[n];
    		num[0] = a[0];
    		for(int i = 1; i < n; i++) {
    			if(a[i] < num[cnt]) {
    				int x = erfen(num, 0, cnt, a[i]);
    				System.out.println("find: w " + num[x] + ", a[i] " + a[i]);
    				num[x] = a[i];
    			}
    			else {
    				num[++cnt] = a[i];
    			}
    		}
    		
    		System.out.println("最长上升子序列长度为:" + (cnt + 1));
    		// 以下为一种:注意这个不一定是合法的序列,但是保证长度一定正确:
    		for(int i = 0; i <= cnt; i++) {
    			System.out.print(num[i] + " ");
    		}
    		 
    	}
    	public static int erfen(int num[], int left, int right, int key) {
    		if(left < right && num[left] > key) {
    			return 0;
    		}
    		int mid;
    		while(left < right) { // 去掉等号就是返回最小大于key的元素下标,最大小于的则是它加一
    			mid = left + (right - left) / 2;
    			if(key == num[mid]) {
    				return mid;
    			}
    			else if(key < num[mid]) {
    				right = mid - 1;
    			}
    			else {
    				left = mid + 1;
    			}
    		}
    		return left;
    	}
    }
    
    /*
    7
    2 5 3 4 1 7 6
    
    */
    

      

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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/zhumengdexiaobai/p/10503800.html
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