【洛谷P1020】导弹拦截(DP+贪心)


本题由两问构成:

第一问是求最长非递增子序列的长度,可以用O(n*logn)的DP求解。我们已经知道O(n*n)的做法,dp[i] = max{dp[j]+1, 1},其中j<i且a[j]≥a[i]。重点在于在a[i]前面找到一个比a[i]大的数a[j],它对应的dp[j]最大。而O(n*logn)做法中,dp[i]保存最大拦截量为i时,最后一枚导弹高度的最大值。

假设存在一个序列d[1..9] = 2 1 5 3 6 4 8 9 7,可以看出来它的LIS长度为5。
下面一步一步试着找出它。
我们定义一个序列B,然后令 i = 1 to 9 逐个考察这个序列。
此外,我们用一个变量Len来记录现在最长算到多少了

首先,把d[1]有序地放到B里,令B[1] = 2,就是说当只有1一个数字2的时候,长度为1的LIS的最小末尾是2。这时Len=1

然后,把d[2]有序地放到B里,令B[1] = 1,就是说长度为1的LIS的最小末尾是1,d[1]=2已经没用了,很容易理解吧。这时Len=1

接着,d[3] = 5,d[3]>B[1],所以令B[1+1]=B[2]=d[3]=5,就是说长度为2的LIS的最小末尾是5,很容易理解吧。这时候B[1..2] = 1, 5,Len=2

再来,d[4] = 3,它正好加在1,5之间,放在1的位置显然不合适,因为1小于3,长度为1的LIS最小末尾应该是1,这样很容易推知,长度为2的LIS最小末尾是3,于是可以把5淘汰掉,这时候B[1..2] = 1, 3,Len = 2

继续,d[5] = 6,它在3后面,因为B[2] = 3, 而6在3后面,于是很容易可以推知B[3] = 6, 这时B[1..3] = 1, 3, 6,还是很容易理解吧? Len = 3 了噢。

第6个, d[6] = 4,你看它在3和6之间,于是我们就可以把6替换掉,得到B[3] = 4。B[1..3] = 1, 3, 4, Len继续等于3

第7个, d[7] = 8,它很大,比4大,嗯。于是B[4] = 8。Len变成4了

第8个, d[8] = 9,得到B[5] = 9,嗯。Len继续增大,到5了。

最后一个, d[9] = 7,它在B[3] = 4和B[4] = 8之间,所以我们知道,最新的B[4] =7,B[1..5] = 1, 3, 4, 7, 9,Len = 5。

于是我们知道了LIS的长度为5。

!!!!! 注意。这个1,3,4,7,9不是LIS,它只是存储的对应长度LIS的最小末尾。有了这个末尾,我们就可以一个一个地插入数据。虽然最后一个d[9] = 7更新进去对于这组数据没有什么意义,但是如果后面再出现两个数字 8 和 9,那么就可以把8更新到d[5], 9更新到d[6],得出LIS的长度为6。

然后应该发现一件事情了:在B中插入数据是有序的,而且是进行替换而不需要挪动——也就是说,我们可以使用二分查找,将每一个数字的插入时间优化到O(logN),于是算法的时间复杂度就降低到了O(NlogN)!

第二问由离散数学中的偏序集的Dilworth定理,最长链划分=最长反链的长度,求一个最长递减子序列的长度即可(目前并不是很懂)。或者采用贪心算法,对于每枚导弹,选取最接近它高度的系统去拦截就好了。

AC代码

#include <iostream>
#include <set>
#include <vector>
#include <algorithm>
using namespace std;

set<int> p;
vector<int> dp = {0};
int tmp,cnt=1;
set<int>::iterator it;
vector<int>::reverse_iterator it2;

int main()
{
	ios::sync_with_stdio(false);
	cin.tie(0);

	while(cin>>tmp)
	{
		it = p.lower_bound(tmp);
		if(it != p.end()) p.erase(it);
		p.insert(tmp);

		it2 = lower_bound(dp.rbegin(),dp.rend(),tmp);
		if(it2 == dp.rend()) dp[0] = tmp;
		else
		{
			if(it2 == dp.rbegin()) dp.push_back(tmp);
			else *(it2-1) = max(tmp,*(it2-1));
		}
	}

	cout<<dp.size()<<"\n"<<p.size();
	return 0;
}

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