九度OJ 1533 最长上升子序列 -- 动态规划

题目地址:http://ac.jobdu.com/problem.php?pid=1533

 

题目描述:

给定一个整型数组, 求这个数组的最长严格递增子序列的长度。 譬如序列1 2 2 4 3 的最长严格递增子序列为1,2,4或1,2,3.他们的长度为3。

输入:

输入可能包含多个测试案例。
对于每个测试案例,输入的第一行为一个整数n(1<=n<=100000):代表将要输入的序列长度
输入的第二行包括n个整数,代表这个数组中的数字。整数均在int范围内。

输出:

对于每个测试案例,输出其最长严格递增子序列长度。

样例输入:
4

4 2 1 3

5

1 1 1 1 1
样例输出:
2

1

 

参考《编程之美》2.16

对于前面i个元素的任何一个递增子序列,如果这个子序列的最大的元素比array[i+1]小,那么就可以将array[i+1]加在这个子序列后面,构成一个新的子序列。

比如当i=4的时候,目标序列为:1,-1,2,-3,4,-5,6,-7最长递增序列为:(1, 2),(-1, 2)。那么,只要4>2,就可以把4直接增加到前面的子序列中形成一个新的递增子序列。

因此,我们希望找到前i个元素的一个递增子序列,使得这个递增子序列的最大元素比array[i+1]小,且长度尽量地大。这样将array[i+1]加在该递增子序列后,便可找到以array[i+1]为最大元素的最长递增子序列。

仍然假设在数组的前i个元素中,以array[i]为最大元素的最长递增子序列的长度为LIS[i]。

同时,假设:

长度为1的递增子序列最大元素的最小值为MaxV[1];

长度为2的递增子序列最大元素的最小值为MaxV[2];

……

长度为LIS[i]的递增子序列最大元素的最小值为MaxV[LIS[i]]。

具体算法实现如下:

 

#include <stdio.h>

 

#define MAX 100000

#define VMAX 100001

#define MIN (-2147483647 - 1)

 

int BSearch (int MaxV[], int start, int end, int key){

    int mid;

 

    while (start <= end){

        mid = start + ((end - start) >> 1);

        if (MaxV[mid] < key){

            start = mid + 1;

        }

        else if (MaxV[mid] > key){

            end = mid - 1;

        }

        else

            return mid;

    }

    return start;

}

 

int LIS (int data[], int n){

    int MaxV[VMAX];

    MaxV[1] = data[0];

    MaxV[0] = MIN;

    int LIS[MAX];

 

    int nMaxLIS = 1;

    int i, j;

    for (i=0; i<n; ++i)

        LIS[i] = 1;

    for (i=1; i<n; ++i){

        j = BSearch (MaxV, 0, nMaxLIS, data[i]) - 1;

        LIS[i] = j + 1;

        if (LIS[i] > nMaxLIS){

            nMaxLIS = LIS[i];

            MaxV[LIS[i]] = data[i];

        }

        else if (MaxV[j] < data[i] && data[i] < MaxV[j + 1]){

            MaxV[j+1] = data[i];

        }

    }

    return nMaxLIS;

}

 

int main(void){

    int data[MAX];

    int n;

    int i;

 

    while (scanf ("%d", &n) != EOF){

        for (i=0; i<n; ++i){

            scanf ("%d", &data[i]);

        }

        printf ("%d\n", LIS (data, n));

    }

 

    return 0;

}

 

根据参考资料可以知道完全不需要LIS[i]数组去定位,直接用MaxV[i]的下标作为LIS的长度即可。

代码更改如下:

 

#include <stdio.h>

 

#define MAX 100000

#define VMAX 100001

#define MIN (-2147483647 - 1)

 

int BSearch (int MaxV[], int start, int end, int key){

    int mid;

 

    while (start <= end){

        mid = start + ((end - start) >> 1);

        if (MaxV[mid] < key){

            start = mid + 1;

        }

        else if (MaxV[mid] > key){

            end = mid - 1;

        }

        else

            return mid;

    }

    return start;

}

 

int LIS (int data[], int n){

    int MaxV[VMAX];

    MaxV[1] = data[0];

    MaxV[0] = MIN;

 

    int nMaxLIS = 1;

    int i, j;

    for (i=1; i<n; ++i){

        j = BSearch (MaxV, 0, nMaxLIS, data[i]);

        if (j > nMaxLIS){

            nMaxLIS = j;

            MaxV[j] = data[i];

        }

        else if (MaxV[j-1] < data[i] && data[i] < MaxV[j]){

            MaxV[j] = data[i];

        }

    }

    return nMaxLIS;

}

 

int main(void){

    int data[MAX];

    int n;

    int i;

 

    while (scanf ("%d", &n) != EOF){

        for (i=0; i<n; ++i){

            scanf ("%d", &data[i]);

        }

        printf ("%d\n", LIS (data, n));

    }

 

    return 0;

}

 

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参考资料:http://www.ahathinking.com/archives/117.html

 

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