信息笔记——动态规划之基础(3)------最长上升子序列

我们先看一个经典的题———最长上升子序列(LIC),后面就用LIC说明简写。

描述

一个数的序列bi,当b1 < b2 < ... < bS的时候,我们称这个序列是上升的。对于给定的一个序列(a1a2, ..., aN),我们可以得到一些上升的子序列(ai1ai2, ..., aiK),这里1 <= i1 < i2 < ... < iK <= N。比如,对于序列(1, 7, 3, 5, 9, 4, 8),有它的一些上升子序列,如(1, 7), (3, 4, 8)等等。这些子序列中最长的长度是4,比如子序列(1, 3, 5, 8).
你的任务,就是对于给定的序列,求出最长上升子序列的长度。输入输入的第一行是序列的长度N (1 <= N <= 1000)。第二行给出序列中的N个整数,这些整数的取值范围都在0到10000。输出最长上升子序列的长度。

样例输入

7
1 7 3 5 9 4 8

样例输出

4
题意就是让你在一个序列中找出最长(注意是上升)上升子序列,例如:1245中1245就是这个序列的最长上升子序列。
我们先简单分析一下:
首先,每看一个数字时,想确定到这个数字及之前的最长上升子序列时,都需要一一比较,看哪一个比它小。
我们定义一个状态:设d(i)代表选第i个数字时,
这个数字及之前序列最长上升子序列的长度。
例如:17235中d(3)=2(最长上升子序列为12)代表在2及2之前最长上升子序列的长度
那么好,我们在选第i个数字时,只需看在i之前有哪些比第i个数小的数,比较这些小的数,选最优的状态。
有点乱,不是吗?
那么,举个例子:在125这个序列中,在判断d(3)时,看到第一个可以,于是d(3)=d(1)+1=1;
接着,看看第二个d(2),也可以,于是d(3)=max(d(3),d(2)+1)=2;
于是,d(3)就等于2!
由此可知,确定d(i)的具体做法是,
往前看,比较每一个的值与它的大小:如果比它大,过了;如果比它小,开始比较和这个状态和刚才状态大小,选最大的。
于是,我们就可以得出状态转移方程了:d(i)=max{d(j)}+1
解释一下,j代表前面每一个数,1指的是选第i个数时最长上升子序列数量加一。
这块有些混乱,如有不明白的请留言。
于是我们可以进行实现:
#include<iostream>
#include<cstdio>
using namespace std;
int a[10000+100],d[10000+100],n;
int main(){
    cin>>n;
    for(int i=1;i<=n;i++)cin>>a[i];
    for(int i=n;i>0;i--){
    d[i]=1;
    for(int j=i+1;j<=n;j++)if(a[i]<a[j])d[i]=max(d[i],d[j]+1);
    }
    int ans=0;
    for(int i=1;i<=n;i++)ans=max(ans,d[i]);
    cout<<ans<<endl;
    return 0;
}

认真的朋友会发现,最后输出的竟然不是d(n),而是d(1)至d(n)的最大值。

这是因为d(n)代表选第n个数最长上升子序列的长度,而整个序列的最长上升子序列的长度不一定是选用第n个数时的最长上升子序列的长度。

当然,这道题也有递归的实现方法。

#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<algorithm>
using namespace std;
int n,a[10000]={},d[10000]={};
int dp(int i){
    int &ans=d[i];
    if(ans>0)return ans;
    ans=1;
    for(int j=i+1;j<n;j++)if(a[j]>a[i])ans=max(ans,dp(j)+1);
    return ans;
}
int main(){
    cin>>n;
    for(int i=0;i<n;i++)cin>>a[i];
    int ans=0;
    for(int i=0;i<n;i++)ans=max(dp(i),ans);
    cout<<ans<<endl;
    return 0;
}

这种用动态规划的算法时间复杂度是O(n^2),O(n方)。

有没有更快速的方法?有!我们下一次再说。

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转载自www.cnblogs.com/zach20040914/p/10348540.html