O(nlogn)求出最长不上升子序列的长度

1.实现方式

首先我们需要一个数组a,存储从第1个到第n个导弹的高度

然后一个数组d(其实是个栈),存储不上升序列

把a中的每个元素挨个加到d里面:

(a中第i个元素为a[i],d长度为len,d中最后一个(也是最小的一个)为d[len])

如果a[i] <= d[len],说明a[i]可以接在d后面(而整个d还是有序的),那就简单粗暴地把a[i]丟进d:

d[++len] = a[i]

如果a[i] > d[len],说明a[i]接不上

但是我们发扬瞎搞精神:接的上要接,接不上创造条件也要接!

强行把a[i]塞进去:

在d中找到第一个小于a[i]的数,把它踹了,用a[i]代替它!(为什么正确在下面)

假设这个数是y,怎样踹掉它呢?

很明显,我们需要使用lower_bound和upper_bound来查找

第一步,找一个听起来无比正确的理由,比如它占着位置不干活啦,干起活来还不如a[i]啦,naive啦,它too young啦,too simple啦......反正能骗过lower_bound和upper_bound就行

(lower_bound&&upper_bound:你当我们傻)(w1049:真聪明)

接下来,特别有正义感的lower_bound和upper_bound就会去把y给拎出来

第二步,考虑使用什么

我们知道,要求的是最大不上升子序列长度,也就是如果两个元素相等也是可以的

所以我们踹人就不用踹等于a[i]的了

结合上面,应该使用upper_bound(终于想起来它了)并且使用>作为比较器(这是个下降序列)

第三步,直接开搞

int p = upper_bound(d + 1, d + 1 + len, a[i], greater<int>()) - d;
  
d[p] = a[i];

成功把a[i]塞了进去

2.为什么正确

显然成立

如果y在末尾,由于y < a[i],所以y后面能接的不如a[i]多,y让位给a[i]可以让序列更长

如果y不在末尾,那y有生之年都不会再被用到了,直接踹了y就行,y咋样,who care?

注意到lower_bound只能在有序序列中使用,此时d还有序吗?

当然有序。(本文第一个句号)

假设y前一个y1,y后一个是y2,则

y1 > y > y2y1>y>y2

因为y是第一个小于a[i]的,所以

y1 > a[i]y1>a[i]

又因为

a[i] > y > y2a[i]>y>y2

所以

y1 >y1>a[i]> y2>y2

对比下原来的式子

y1 >y1>y> y2>y2

a[i]可以完美代替y,至于y以后咋办,who care?

对于最长上升子序列,只需要把上面的过程通通换一下符号

可以用以下方法证明:

反之亦然同理,推论自然成立,略去过程QED,由上可知证毕(多么美妙的证明)

实际上,d[i]d[i]的含义是:最大不上升子序列长度为ii时,最优的结尾元素。

3.代码:

for(int i=2;i<=n;i++)
	if(d[len]>=a[i])d[++len]=a[i];
	else { int p=upper_bound(d+1,d+1+len,a[i],greater<int>())-d; d[p]=a[i]; } 

最后len就是要求的最大不上升子序列长度

但要注意的是,d中存储的并不是最大不上升子序列!

原因如下:

即得易见平凡,仿照上例显然,留作习题答案略,读者自证不难

4.对样例模拟:

在这里推荐一下DevC++的调试器(不用DevC++的当我没说)

(还是不要推荐了)

1.我们把a[i]**(389)**加入d:

1

2.i=2,此时a[i](207)<=d[len](389),把a[2]加入d:

2

3.i=3,此时a[i](155)<=d[len](207),把a[3]加入d:

3

4.i=4,此时a[i](300)>d[len](155),不能直接加入,所以准备踹人

4

5.找出d中第一个小于a[i](300)的(即207),用a[i]换掉

5

6.i=5,此时a[i](299)>d[len](155),不能直接加入,所以准备踹人

6

7.找出d中第一个小于a[i](299)的(即155),用a[i]换掉

7

8.i=6,此时a[i](170)<=d[len](299),把a[6]加入d:

8

9.i=7,此时a[i](158)<=d[len](170),把a[7]加入d:

9

10.i=8,此时a[i](65)<=d[len](158),把a[8]加入d:

10

至此,得到最大不上升子序列长度len=6

by——w1049344862

洛谷

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