代码随想录算法训练营第56天|动态规划part13|300.最长递增子序列 、674. 最长连续递增序列 、718. 最长重复子数组

代码随想录算法训练营第56天|动态规划part13|300.最长递增子序列 、674. 最长连续递增序列 、718. 最长重复子数组

300.最长递增子序列

300.最长递增子序列

思路:

dp[i]表示前序列的最大递增子序列
dp[i] = nums[i]大于 nums[0-(i-1)]中的dp[0-(i-1)]最大的值 + 1

代码:

python

class Solution(object):
    def lengthOfLIS(self, nums):
        """
        :type nums: List[int]
        :rtype: int
        """
        dp = [0] * len(nums)

        '''
        递推公式
        dp[i]表示前序列的最大递增子序列
        dp[i] = nums[i]大于 nums[0-(i-1)]中的dp[0-(i-1)]最大的值 + 1
        '''

        dp[0] = 1

        for i in range(1, len(nums)):
            maxLen = 0
            for j in range(i):
                if nums[i] > nums[j]:
                    if dp[j] > maxLen:
                        maxLen = dp[j]
            dp[i] = maxLen + 1
            
        return max(dp)

代码随想录

思路:

思路和我想的一样。但是我表达的没有卡哥好…呜呜呜,太难了,太费脑了!!!

动规五部曲

  1. dp[i]的定义

dp[i]表示i之前包括i的以nums[i]结尾的最长递增子序列的长度

  1. 状态转移方程

位置i的最长升序子序列等于j从0到i-1各个位置的最长升序子序列 + 1 的最大值。

if (nums[i] > nums[j]) dp[i] = max(dp[i], dp[j] + 1);

注意这里不是要dp[i] 与 dp[j] + 1进行比较,而是我们要取dp[j] + 1的最大值。

  1. dp[i]的初始化

每一个i,对应的dp[i](即最长递增子序列)起始大小至少都是1.

  1. 确定遍历顺序

dp[i] 是有0到i-1各个位置的最长递增子序列 推导而来,那么遍历i一定是从前向后遍历。

for (int i = 1; i < nums.size(); i++) {
    for (int j = 0; j < i; j++) {
        if (nums[i] > nums[j]) dp[i] = max(dp[i], dp[j] + 1);
    }
    if (dp[i] > result) result = dp[i]; // 取长的子序列
}
  1. 举例推导dp数组

代码:

python

class Solution:
    def lengthOfLIS(self, nums: List[int]) -> int:
        if len(nums) <= 1:
            return len(nums)
        dp = [1] * len(nums)
        result = 1
        for i in range(1, len(nums)):
            for j in range(0, i):
                if nums[i] > nums[j]:
                    dp[i] = max(dp[i], dp[j] + 1)
            result = max(result, dp[i]) #取长的子序列
        return result

674. 最长连续递增序列

674. 最长连续递增序列

思路:

本题相对于昨天的动态规划:300.最长递增子序列 最大的区别在于“连续”

代码:

python

class Solution(object):
    def findLengthOfLCIS(self, nums):
        """
        :type nums: List[int]
        :rtype: int
        """
        dp = [0] * len(nums)

        dp[0] = 1

        for i in range(1, len(nums)):
            if nums[i] > nums[i-1]:
                dp[i] = dp[i-1] + 1
            else:
                dp[i] = 1
            
        return max(dp)

代码随想录

思想一样,就不再写了

718. 最长重复子数组

718. 最长重复子数组

思路:

注意题目中说的子数组,其实就是连续子序列

用二维数组可以记录两个字符串的所有比较情况,这样就比较好推 递推公式了。 动规五部曲分析如下:

  1. 确定dp数组(dp table)以及下标的含义

dp[i][j] :以下标i - 1为结尾的A,和以下标j - 1为结尾的B,最长重复子数组长度为dp[i][j]。 (特别注意: “以下标i - 1为结尾的A” 标明一定是 以A[i-1]为结尾的字符串 )

  1. 确定递推公式

根据dp[i][j]的定义,dp[i][j]的状态只能由dp[i - 1][j - 1]推导出来。

即当A[i - 1] 和B[j - 1]相等的时候,dp[i][j] = dp[i - 1][j - 1] + 1;

根据递推公式可以看出,遍历i 和 j 要从1开始!

  1. dp数组如何初始化

根据dp[i][j]的定义,dp[i][0] 和dp[0][j]其实都是没有意义的!

但dp[i][0] 和dp[0][j]要初始值,因为 为了方便递归公式dp[i][j] = dp[i - 1][j - 1] + 1;

所以dp[i][0] 和dp[0][j]初始化为0。

举个例子A[0]如果和B[0]相同的话,dp[1][1] = dp[0][0] + 1,只有dp[0][0]初始为0,正好符合递推公式逐步累加起来。

  1. 外层for循环遍历A,内层for循环遍历B。
for (int i = 1; i <= nums1.size(); i++) {
    for (int j = 1; j <= nums2.size(); j++) {
        if (nums1[i - 1] == nums2[j - 1]) {
            dp[i][j] = dp[i - 1][j - 1] + 1;
        }
        if (dp[i][j] > result) result = dp[i][j];
    }
}
  1. 举例推导dp数组

代码:

python

class Solution:
    def findLength(self, nums1: List[int], nums2: List[int]) -> int:
        # 创建一个二维数组 dp,用于存储最长公共子数组的长度
        dp = [[0] * (len(nums2) + 1) for _ in range(len(nums1) + 1)]
        # 记录最长公共子数组的长度
        result = 0

        # 遍历数组 nums1
        for i in range(1, len(nums1) + 1):
            # 遍历数组 nums2
            for j in range(1, len(nums2) + 1):
                # 如果 nums1[i-1] 和 nums2[j-1] 相等
                if nums1[i - 1] == nums2[j - 1]:
                    # 在当前位置上的最长公共子数组长度为前一个位置上的长度加一
                    dp[i][j] = dp[i - 1][j - 1] + 1
                # 更新最长公共子数组的长度
                if dp[i][j] > result:
                    result = dp[i][j]

        # 返回最长公共子数组的长度
        return result

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