[pieces] nlogn的LIS(最长上升子序列)实现

使用贪心法,将第k位定义成长为k的LIS末端可能的最小值。思路如下
我们构建的存储答案的数组(暂且称为dp数组),其第 k k 位表示:长度为 k k 的LIS中,末端元素最小的那个LIS的末端元素。
①扩展情形:

  • 条件:如果要扩展出 k + 1 k+1 长的LIS,那么对当前读入的tmp,必须要有长为 k k 的LIS且末端元素比tmp小。
  • 事实:而我们先前已经得到长为 k k 的LIS,其末端元素存储为dp[ptr-1],所以如果末端元素dp[ptr-1]tmp小,那么就能实现前述的条件。
  • 结果:长度增加,获得更优解。

②替换情形:

  • 条件:如果tmp能够小于序列中任一元素,假设为 k k ,那么说明,其能构成长为k的LIS
  • 事实:dp数组是单调增的。所以我们可以通过二分找到其能构成的最长的LIS。
  • 结果:通过替换,虽然不能找到更长的子序列,但是使得我们获得了一个比原有长度为k的最优解末端更小的LIS,同时(由于从递增序列中查找)这个替换是最优的。不会比原来更差。

综上得到LIS最大长度。

另外,考虑到使用这种思路得多写几个ptr+1(x奉劝自己不要这么懒
最终决定把这些元素分别回退一格,将第k长的最优解保存至k-1

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
int dp[1005], ptr = 0, tmp;
int main()
{
    int n;
    cin >> n;
    for (int i = 0; i < n; i++)
    {
        cin >> tmp;
        if (ptr == 0 || dp[ptr-1] < tmp)
            dp[ptr++] = tmp;
        else {
            auto it = upper_bound(dp, dp+ptr, tmp);
            if(it == dp+ptr) continue;//说明全同,即没有上升区间,要防止尾端扩展。
			*it = tmp;
        }
    }
    cout << ptr << endl;
}

如果我们对它稍加变化,还能使得逻辑更清晰。

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
int dp[1005], ptr = 0, tmp;
int main()
{
	int n;
	cin >> n;
	for (int i = 0; i < n; i++)
	{
		cin >> tmp;
		auto it = upper_bound(dp, dp + ptr, tmp);
		if (it == dp + ptr)//搜到末端
			if (*(it-1) < tmp || ptr == 0)//如果不全同、或者本来没有元素
				dp[ptr++] = tmp;
			else continue;//这说明全同。
		else *it = tmp;//在中部发现所需
	}
	cout << ptr << endl;
}

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转载自blog.csdn.net/weixin_45502929/article/details/106725969