给定一个长度为 N 的数列,求数值严格单调递增的子序列的长度最长是多少。
输入格式
第一行包含整数 N。
第二行包含 N 个整数,表示完整序列。
输出格式
输出一个整数,表示最大长度。
数据范围
1≤N≤1000,
−10 ^ 9≤数列中的数≤10 ^ 9
输入样例:
7
3 1 2 1 8 5 6
输出样例:
4
最长上升子序列–LIS问题
题意:给我们一条长度为n
的数列,从中找到一个长度严格递增的子序列(可以有间隔),并且是最长的那一个,输出长度的最大值。
Sample:3 1 2 1 8 5 6
中最长上升子序列是1 2 5 6
,输出4
。
LIS
是一道经典的线性dp
问题。
由于题中的数列是一个一维的序列,因此我们可以用一个一维的数组dp
,来进行状态表示和计算。
一、dp[i]
的状态表示:
(从集合的角度分析dp
问题,这很重要,因为dp
能够优化问题的核心在于:它能表示一个集合,一类一类地进行表示,大大提高了解决问题的效率。)
①集合:所有以a[i]
结尾的严格单调上升子序列。
②属性:Max
(一般还有:Count
,Min
)
综合一下:dp[i]
表示所有以a[i]
结尾的严格单调上升子序列长度的Max
值。
二、dp[i]
的状态计算(核心:集合划分)
dp[i]
表示了很多上升子序列的集合,我们用一个椭圆来表示所有以a[i]
结尾的严格单调上升子序列。
①目标:求取dp[i]
的值(所有以a[i]
结尾的严格单调上升子序列长度的Max
值)
dp[i]
不太好直接求,dp
中有个很重要的思想是“分而治之”,我们将所有这样形式的单调上升子序列分为若干比较好算的类,最终dp[i]
就是每一类的最大值取Max
。
②集合划分依据:以最后一个不同的元素,即倒数第二个元素,可能的情况有i
类(不妨设下标从1
开始):a[1],a[2],...,a[i-1]
,不存在
。
-
(1)如果倒数第二个数不存在,那么其值就是
1
,序列之中只有a[i]
一个元素。 -
(2)如果倒数第二个数是
a[k](k=1,2,3,...,i-1)
,所有倒数第二个元素是a[k]
的序列都可以分为两部分: -
- 第一部分:
a[i]
(最后一个元素)
- 第一部分:
-
- 第二部分:除了
a[i]
的剩余部分(最后一个元素是a[k]
)
- 第二部分:除了
如果求其中的最大值,即Max
(第二部分)+1
(第一部分),我们从定义出发可以直接得出结果,也就是状态转移方程:dp[k]
+ 1
。
椭圆如图所示:
还有个要注意的点,我们划分的某一类可能会不存在,如果a[k]>=a[i]
则意味着我们当前分的这一类所有序列都是不合法的,无需考虑,因此我们在划分集合的时候要特殊判断一下该类是否存在(a[k]<a[i]
才存在)
分析完dp[i]
的状态表示之后,所有的状态全部求完,那么答案就是:max(dp[1],dp[2],...,dp[n])
(最长上升子序列一定是以某个数结尾的,则考虑以所有数结尾的情况,再取max
,这样取得的max
一定是包含了所有的情况)
时间复杂度
O(n2
):状态数(n
) * 转移数(n
)
代码:
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
const int N = 1010;
int a[N],dp[N];
int n;
int main()
{
cin>>n;
for(int i=1;i<=n;i++) cin>>a[i];
for(int i=1;i<=n;i++)
{
dp[i]=1;
for(int j=1;j<i;j++)
if(a[j]<a[i]) dp[i]=max(dp[i],dp[j]+1);
}
int res=0;
for(int i=1;i<=n;i++)
res=max(res,dp[i]);
cout<<res<<endl;
return 0;
}