动态规划问题几种经典例题

动态规划问题实际就是记录之前的一些重复的子问题,以避免重复问题的方法,是一种以空间换时间的方法

1.最长递增子序列:

链接:https://www.nowcoder.com/questionTerminal/585d46a1447b4064b749f08c2ab9ce66
来源:牛客网
对于一个数字序列,请设计一个复杂度为O(nlogn)的算法,返回该序列的最长上升子序列的长度,这里的子序列定义为这样一个序列U1,U2...,其中Ui < Ui+1,且A[Ui] < A[Ui+1]。

给定一个数字序列A及序列的长度n,请返回最长上升子序列的长度。

测试样例:

[2,1,4,3,1,5,6],7
返回:4

解析:利用一个矩阵dp[i]来存储每个元素所在的最长递增序列,然后在寻找最大值

最长子序列应为 1,4,5,6   长度为4

class AscentSequence {
public:
	int findLongest(vector A, int n) {
		// write code here
		vector dp(n, 1);
		int max_length = 0;
		for (int i = 1; i < n; i++)
		{
			for (int j = 0; j < i; j++)
			{
				if (A[i] > A[j])
				{
					dp[i] = max(dp[i], dp[j] + 1);
				}
			}
		}
		for (int i = 0; i < n; i++)
		{
			if (dp[i] > max_length)
			{
				max_length = dp[i];
			}
		}
		return max_length;
	}
};

2.最长公共子序列

链接:https://www.nowcoder.com/questionTerminal/c996bbb77dd447d681ec6907ccfb488a
来源:牛客网
对于两个字符串,请设计一个高效算法,求他们的最长公共子序列的长度,这里的最长公共子序列定义为有两个序列U1,U2,U3...Un和V1,V2,V3...Vn,其中Ui<Ui+1,Vi<Vi+1。且A[Ui] == B[Vi]。

给定两个字符串AB,同时给定两个串的长度nm,请返回最长公共子序列的长度。保证两串长度均小于等于300。

测试样例:

"1A2C3D4B56",10,"B1D23CA45B6A",12
返回:6

解析:注意是连续子序列,而不是连续子串

用一个dp矩阵,两个字符串一个横对应,一个纵对应

dp[i][j]表示字符串A和字符串B的最长公共子序列的长度

如果A[i]==B[j]     dp[i+1][j+1]=dp[i][j]+1;

A[i] !=B[j]    dp[i+1][j+1]=max(dp[i][j+1],dp[i+1][j]);

最后返回dp[n][m]     

class LCS {
public:
    int findLCS(string A, int n, string B, int m)
    {
        // write code here
        vector>dp(n+1,vector(m+1,0));
        for(int i=0;i

3.最长公共子串

链接:https://www.nowcoder.com/questionTerminal/02e7cc263f8a49e8b1e1dc9c116f7602
来源:牛客网
对于两个字符串,请设计一个时间复杂度为O(m*n)的算法(这里的m和n为两串的长度),求出两串的最长公共子串的长度。这里的最长公共子串的定义为两个序列U1,U2,..Un和V1,V2,...Vn,其中Ui + 1 == Ui+1,Vi + 1 == Vi+1,同时Ui == Vi。

给定两个字符串AB,同时给定两串的长度nm

测试样例:

"1AB2345CD",9,"12345EF",7
返回:4

解析:最长公共子串而不是最长子序列,说明是连续的

因此这道题的处理和最长子序列的差别也就存在于如何确定连续?

与寻找最长子序列的不同是,我们不再单纯的赋1,因为在矩阵完成之后,我们仍要去寻找连续1最长的,很麻烦

因此我们直接对左上角的值加1,就会得到一个最大的值

  H E L L O
E 0 1 0 0 0
L 0 0 2 1 0
L 0 0 1 3 0
O 0 0 0 0 4
class LongestSubstring {
public:
	int findLongest(string A, int n, string B, int m)
	{
		// write code here
		int Alength = A.size();
		int Blength = B.size();
		int max_length = 0;
		vector> dp(Alength, vector(Blength, 0));
		for (int i = 1; i <= n; i++)
		{
			for (int j = 1; j <= m; j++)
			{
				if (A[i - 1] == B[j - 1])
				{
					dp[i][j] = dp[i - 1][j - 1] + 1;
				}
				max_length = max(max_length, dp[i][j]);
			}
		}
		return max_length;
	}
};

 

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