最长上升子序列(LIS)模板

最长递增(上升)子序列问题:在一列数中寻找一些数,这些数满足:任意两个数a[i]和a[j],若i<j,必有a[i]<a[j],这样最长的子序列称为最长递增(上升)子序列。

考虑两个数a[x]和a[y],x>y且a[x]<a[y],且dp[x]=dp[y],当a[t]要选择时,到底取哪一个构成最优的呢?显然选取a[x]更有潜力,因为可能存在a[x]<a[z]<a[y],这样a[t]可以获得更优的值。在这里给我们一个启示,当dp[x]一样时,尽量选择更小的a[x].

按dp[t]=k来分类,只需保留dp[t]=k的所有a[t]中的最小值,设d[k]记录这个值,d[k]=min{a[t](dp[t]=k)}。

这时注意到d的两个特点(重要):

1. d[k]在计算过程中单调不升;

2. d数组是有序的,d[1]<d[2]<..d[n]。

利用这两个性质,可以很方便的求解:

1. 设当前已求出的最长上升子序列的长度为len(初始时为1),每次读入一个新元素x:

2. 若x>d[len],则直接加入到d的末尾,且len++;(利用性质2)

否则,在d中二分查找,找到第一个比x小的数d[k],并d[k+1]=x,在这里x<=d[k+1]一定成立(性质1,2)。

#include<stdio.h>
#include<string.h>
const int N=;
int d[N];
int bs(int a[],int l,int r,int key)
{
while(l<r)
{
int mid=((l+r)&)+(l+r)>>;
if(a[mid]<key)
l=mid;
else
r=mid-;
}
if(a[l]>=key) return l-;
return l;
}
int LIS(int a[],int n)
{
int i,tmp,len=;
d[]=a[];
for(i=;i<=n;i++)
{
if(d[len]<a[i])
tmp=++len;
else
tmp=bs(d,,len,a[i])+;
d[tmp]=a[i];
}
return len;
}
int main()
{
int a[]={-,,,,,,};
int tmp=LIS(a,);
printf("%d\n",tmp);
for(int i=;i<=tmp;i++)
printf("%d ",d[i]);
printf("\n");
return ;
}

LIS

这种算法的时间复杂度是O(nlogn),但是稍微难写了一点。下面的是O(n^2),容易编写。

 int LIS(int *a,int n)
{
int i,j,ans=-;
memset(dp,,sizeof(dp));dp[]=;
for(i=;i<=n;i++)
{
for(j=;j<i;j++)
{
if(a[i]>a[j])
{
if(dp[j]+>dp[i])
dp[i]=dp[j]+;
}
}
}
for(int i=;i<=n;i++)
if(dp[i]>ans)
ans=dp[i];
return ans;
}

参考文章:http://www.cppblog.com/mysileng/archive/2012/11/30/195841.html

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