线性DP———最长公共子序列问题(LCS)

LCS问题

        求两序列具有相同元素的最长子序列,我们可以用到动态规划的方法来解决问题

                我们用 f[i][j] 来表示序列 a[1-i] 与序列 b[1-j] 能组成的LCS的长度,f[i][j]的状态转移方程如下:  

f[i,j]=\left\{\begin{matrix}0, &i=0|j=0 \\ f[i-1,j-1]+1,&i,j>0,x_i=y_j \\ max\{f[i,j-1],f[i-1,j]\},&i,j>0,x_i \neq y_j \end{matrix}\right.

 使用两层for循环就可以解决此问题,时间复杂度为O(n*m),可以处理n<7000左右的数据

例题: 最长公共子序列(LCS)  问题 11426

题目描述

给出1-n的两个排列P1和P2,求它们的最长公共子序列。

输入描述

第一行是一个数n;(n是5~1000之间的整数)
接下来两行,每行为n个数,为自然数1-n的一个排列(1-n的排列每行的数据都是1-n之间的数,但顺序可能不同,比如1-5的排列可以是:1 2 3 4 5,也可以是2 5 4 3 1)。

输出描述

一个整数,即最长公共子序列的长度。

#include
using namespace std;

int n;
int a[1001],b[1001];
int f[1001][1001];

int main()
{
	cin>>n;
	for(int i=1;i<=n;i++)
		cin>>a[i];
	for(int i=1;i<=n;i++)
		cin>>b[i];
	for(int i=1;i<=n;i++){
		for(int j=1;j<=n;j++)
			if(a[i]==b[j])
				f[i][j]=f[i-1][j-1]+1;
			else
				f[i][j]=max(f[i-1][j],f[i][j-1]);
	}
	cout<

         而此题有一变式,即 5\leqslant n\leqslant 10^5,很明显 O(n*m) 的时间复杂度已经解决不了这个问题了,有一种 O(nlogn) 的做法是通过map将 a[i] 映射为高度,然后求b序列的最长单调递增队列,将LCS转换为LIS问题,当然这种方法只适用于 a\subseteq b 时。

#include
using namespace std;

int n;
int a[1000001],b[1000001];
int f[1000001];
map mp;
int len;

int main() {
	cin>>n;
	for(int i=1; i<=n; i++)
		cin>>a[i],mp[a[i]]=i;//将a[i]映射为高度
	for(int i=1; i<=n; i++)
		cin>>b[i];
	for(int i=1; i<=n; i++) { //找最长单调递增序列
		if(mp[b[i]]>f[len])
			f[++len]=mp[b[i]];
		else {
			int loc=lower_bound(f,f+len,mp[b[i]])-f;
			if(loc)
				f[loc]=mp[b[i]];
		}
	}
	cout<

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