codevs 1576 最长严格上升子序列

题目链接:http://codevs.cn/problem/1576/
题目描述 Description

给一个数组a1, a2 ... an,找到最长的上升降子序列ab1<ab2< .. <abk,其中b1<b2<..bk。

输出长度即可。

输入描述 Input Description

第一行,一个整数N。

第二行 ,N个整数(N < = 5000)

输出描述 Output Description

输出K的极大值,即最长不下降子序列的长度

样例输入 Sample Input

5

9 3 6 2 7

样例输出 Sample Output

3

数据范围及提示 Data Size & Hint

【样例解释】

最长不下降子序列为3,6,7

解题思路

参考:北大郭炜老师

1.找子问题:“求以ak( k=1, 2, 3…N)为终点的最长上升子序列的长度”
一个上升子序列中最右边的那个数,称为该子序列的“终点”。
虽然这个子问题和原问题形式上并不完全一样,但是只要这N个子问题都解决了,那么这N个子问题的解中,最大的那个就是整个问题的解。

2. 确定状态
子问题只和一个变量-- 数字的位置相关。因此序列中数的位置k 就是“状态”,而状态 k 对应的“值”,就是以a[k]做为“终点”的最长上升子序列的长度。状态一共有N个。

3. 找出状态转移方程

maxLen [k]表示以a[k]做为“终点”的最长上升子序列的长度那么:
初始状态: maxLen [1] = 1
maxLen[k]= max { maxLen [i]: 1<=i < k 且 a[i ]< a[k]且 k≠1 } + 1
若找不到这样的i,则maxLen[k] = 1

maxLen[k]的值,就是在a[k]左边,“终点”数值小于a[k] ,且长度最大的那个上升子序列的长度再加1。因为a[k]左边任何“终点”小于a[k]的子序列,加上a[k]后就能形成一个更长的上升子序列 。

 1 #include <stdio.h>
 2 #define maxN 5005
 3 int n,a[maxN],maxLen[maxN];//maxLen[k]表示以a[k]做为“终点”的最长上升子序列的长度
 4 int main(int argc, char *argv[])
 5 {
 6     int i,j;
 7     scanf("%d",&n);
 8     for(i=0;i<n;i++) {  scanf("%d",&a[i]); maxLen[i]=1;  }
 9     
10     for(i=1;i<n;i++)//枚举所有子序列的终点 
11     {
12         for(j=0;j<i;j++)//枚举以a[i]做终点的子序列中a[i]的前缀元素 
13         {
14             if(a[j]<a[i])//尝试用a[j]做a[i]的直接前缀形成新的子序列 
15             {
16                 maxLen[i]=(maxLen[j]+1>maxLen[i]?maxLen[j]+1:maxLen[i]);
17             }
18         }
19     }
20     printf("%d\n",maxLen[n-1]);
21     return 0;
22 }

上面的代码写错了,抱歉。更正如下:

 1 #include <stdio.h>
 2 #define maxN 5005
 3 int main(int argc, char *argv[])
 4 {
 5     int i,j,t;
 6     int n,a[maxN],maxLen[maxN];//maxLen[k]表示以a[k]做为“终点”的最长上升子序列的长度
 7     int max;
 8     
 9     scanf("%d",&n);
10     for(i=0;i<n;i++) {  scanf("%d",&a[i]); maxLen[i]=1;  }
11     for(i=1;i<n;i++)//枚举所有子序列的终点 
12     {
13         for(j=0;j<i;j++)//枚举以a[i]做终点的子序列中a[i]的前缀元素 
14         {
15             if(a[j]<a[i])//尝试用a[j]做a[i]的直接前缀形成新的子序列 
16             {
17                 maxLen[i]=(maxLen[j]+1>maxLen[i]?maxLen[j]+1:maxLen[i]);
18             }
19         }
20     }
21     max=maxLen[0];
22     for(i=1;i<n;i++)
23         if(maxLen[i]>max) max=maxLen[i];
24     printf("%d\n",max);
25     return 0;
26 }

 

思考题 : 如何改进程序,使之能够输出最长上升子序列 ?

思路:新增pre[ ],其中pre[k]=x表示在a[ ]序列构成的若干个上升子序列中,a[k[的前驱是a[x]。一开始pre[ ]全部初始化为-1表示一开始所有元素的前驱都是自己本身。在循环求解maxLen[i]的同时,更新pre[i]。最后在扫描出maxLen[ ]最大值为maxLen[i]以后,从pre[i]往前推即可。假如要顺序输出该最长上升子序列,可以把逆推pre[ ]的过程保存再输出。

参考代码:

codevs 1576 最长严格上升子序列codevs 1576 最长严格上升子序列
 1 #include<stdio.h>
 2 #include<string.h>
 3 #define maxN 5005
 4 int main(int argc, char *argv[])
 5 {
 6     int i,j,t;
 7     int n,a[maxN],maxLen[maxN];//maxLen[k]表示以a[k]做为“终点”的最长上升子序列的长度
 8     int max;
 9     int pre[maxN];
10     int c[maxN],maxIndex;
11     
12     memset(pre,-1,sizeof(pre));
13     
14     scanf("%d",&n);
15     for(i=0;i<n;i++) {  scanf("%d",&a[i]); maxLen[i]=1;  }
16     
17     for(i=1;i<n;i++)//枚举所有子序列的终点 
18     {
19         for(j=0;j<i;j++)//枚举以a[i]做终点的子序列中a[i]的前缀元素 
20         {
21             if(a[j]<a[i])//尝试用a[j]做a[i]的直接前缀形成新的子序列 
22             {
23                 if(maxLen[j]+1>maxLen[i])
24                 {
25                     maxLen[i]=maxLen[j]+1;
26                     pre[i]=j;
27                 }
28             }
29         }
30     }
31     max=maxLen[0];
32     for(i=1;i<n;i++)
33         if(maxLen[i]>max) { max=maxLen[i]; maxIndex=i; }
34     printf("%d\n",max);
35     
36     j=0;
37     c[j++]=a[maxIndex];
38     while(pre[maxIndex]!=-1)
39     {
40         maxIndex=pre[maxIndex];
41         c[j++]=a[maxIndex];
42     }
43     for(i=j-1;i>=0;i--)
44     {
45         printf("%d ",c[i]);
46     }
47     printf("\n");
48     return 0;
49 }
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