[模板]LIS(最长上升子序列)
轉載自:最長上升子序列(LIS)長度的O(nlogn)算法
最長上升子序列nlogn算法
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在川大oj上遇到一道題無法用n^2過于是,各種糾結,最后習得nlogn的算法
最長遞增子序列,Longest Increasing Subsequence 下面我們簡記為 LIS。
排序+LCS算法 以及 DP算法就忽略了,這兩個太容易理解了。
假設存在一個序列d[1..9] = 2 1 5 3 6 4 8 9 7,可以看出來它的LIS長度為5。n
下面一步一步試著找出它。
我們定義一個序列B,然后令 i = 1 to 9 逐個考察這個序列。
此外,我們用一個變量Len來記錄現在最長算到多少了
首先,把d[1]有序地放到B里,令B[1] = 2,就是說當只有1一個數字2的時候,長度為1的LIS的最小末尾是2。這時Len=1
然后,把d[2]有序地放到B里,令B[1] = 1,就是說長度為1的LIS的最小末尾是1,d[1]=2已經沒用了,很容易理解吧。這時Len=1
接著,d[3] = 5,d[3]>B[1],所以令B[1+1]=B[2]=d[3]=5,就是說長度為2的LIS的最小末尾是5,很容易理解吧。這時候B[1..2] = 1, 5,Len=2
再來,d[4] = 3,它正好加在1,5之間,放在1的位置顯然不合適,因為1小于3,長度為1的LIS最小末尾應該是1,這樣很容易推知,長度為2的LIS最小末尾是3,于是可以把5淘汰掉,這時候B[1..2] = 1, 3,Len = 2
繼續,d[5] = 6,它在3后面,因為B[2] = 3, 而6在3后面,于是很容易可以推知B[3] = 6, 這時B[1..3] = 1, 3, 6,還是很容易理解吧? Len = 3 了噢。
第6個, d[6] = 4,你看它在3和6之間,于是我們就可以把6替換掉,得到B[3] = 4。B[1..3] = 1, 3, 4, Len繼續等于3
第7個, d[7] = 8,它很大,比4大,嗯。于是B[4] = 8。Len變成4了
第8個, d[8] = 9,得到B[5] = 9,嗯。Len繼續增大,到5了。
最后一個, d[9] = 7,它在B[3] = 4和B[4] = 8之間,所以我們知道,最新的B[4] =7,B[1..5] = 1, 3, 4, 7, 9,Len = 5。
于是我們知道了LIS的長度為5。
!!!!! 注意。這個1,3,4,7,9不是LIS,它只是存儲的對應長度LIS的最小末尾。有了這個末尾,我們就可以一個一個地插入數據。雖然最后一個d[9] = 7更新進去對于這組數據沒有什么意義,但是如果后面再出現兩個數字 8 和 9,那么就可以把8更新到d[5], 9更新到d[6],得出LIS的長度為6。
然后應該發現一件事情了:在B中插入數據是有序的,而且是進行替換而不需要挪動——也就是說,我們可以使用二分查找,將每一個數字的插入時間優化到O(logN)~~~~~于是算法的時間復雜度就降低到了O(NlogN)~!
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#include<cstdio> #include<iostream> #include<cstring> #define MAXN 40005 using namespace std; int arr[MAXN],ans[MAXN],len; int binary_search(int i){int left,right,mid;left=1,right=len+1;while(left<=right){mid = (right+left)>>1;if(ans[mid]>=arr[i]) right=mid-1;else left=mid+1;}return left; }int main() { int T,p,i,j,k;scanf("%d",&T);while(T--){scanf("%d",&p);for(i=1; i<=p; ++i)scanf("%d",&arr[i]);ans[1] = arr[1];len=1;for(i=2; i<=p; ++i){if(arr[i]>ans[len])ans[++len]=arr[i];else{int pos=binary_search(i);//可以使用lower_bound(ans+1,ans+len+1,arr[i])-ansans[pos] = arr[i];}}printf("%d\n",len);} return 0; }
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總結
以上是生活随笔為你收集整理的[模板]LIS(最长上升子序列)的全部內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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