转载请注明原文地址:http://www.cnblogs.com/GodA/p/5180560.html

  学习动态规划问题(DP问题)中,其中有一个知识点叫最长上升子序列(longest  increasing subsequence),也可以叫最长非降序子序列,简称LIS。简单说一下自己的心得。

  我们都知道,动态规划的一个特点就是当前解可以由上一个阶段的解推出, 由此,把我们要求的问题简化成一个更小的子问题。子问题具有相同的求解方式,只不过是规模小了而已。最长上升子序列就符合这一特性。我们要求n个数的最长上升子序列,可以求前n-1个数的最长上升子序列,再跟第n个数进行判断。求前n-1个数的最长上升子序列,可以通过求前n-2个数的最长上升子序列……直到求前1个数的最长上升子序列,此时LIS当然为1。

  让我们举个例子:求 2 7 1 5 6 4 3 8 9 的最长上升子序列。我们定义d(i) (i∈[1,n])来表示前i个数以A[i]结尾的最长上升子序列长度。

  前1个数 d(1)=1 子序列为2;

  前2个数 7前面有2小于7 d(2)=d(1)+1=2 子序列为2 7

  前3个数 在1前面没有比1更小的,1自身组成长度为1的子序列 d(3)=1 子序列为1

  前4个数 5前面有2小于5 d(4)=d(1)+1=2 子序列为2 5

  前5个数 6前面有2 5小于6 d(5)=d(4)+1=3 子序列为2 5 6

  前6个数 4前面有2小于4 d(6)=d(1)+1=2 子序列为2 4

  前7个数 3前面有2小于3 d(3)=d(1)+1=2 子序列为2 3

  前8个数 8前面有2 5 6小于8 d(8)=d(5)+1=4 子序列为2 5 6 8

  前9个数 9前面有2 5 6 8小于9 d(9)=d(8)+1=5 子序列为2 5 6 8 9

  d(i)=max{d(1),d(2),……,d(i)} 我们可以看出这9个数的LIS为d(9)=5

  总结一下,d(i)就是找以A[i]结尾的,在A[i]之前的最长上升子序列+1,当A[i]之前没有比A[i]更小的数时,d(i)=1。所有的d(i)里面最大的那个就是最长上升子序列。话不多说,show me the code!下面是代码实现的算法。

 int LIS(int A[],int n)
{
int* d = new int[n];
int len = ;
int i,j;
for(i=;i<n;i++)
{
d[i]=;
for(j=;j<i;j++)
{
if(A[j]<=A[i] && (d[j]+)>=d[i])
d[i]=d[j]+;
}
if(d[i]>len) len=d[i];
}
delete []d;
return len;
}

  这个算法的时间复杂度为〇(n²),并不是最优的算法。在限制条件苛刻的情况下,这种方法行不通。那么怎么办呢!有没有时间复杂度更小的算法呢?说到这里了,当然是有的啦!还有一种时间复杂度为〇(nlogn)的算法,下面就来看看。

  我们再举一个例子:有以下序列A[]=3 1 2 6 4 5 10 7,求LIS长度。

  我们定义一个B[i]来储存可能的排序序列,len为LIS长度。我们依次把A[i]有序地放进B[i]里。(为了方便,i的范围就从1~n表示第i个数)

  A[1]=3,把3放进B[1],此时B[1]=3,此时len=1,最小末尾是3

  A[2]=1,因为1比3小,所以可以把B[1]中的3替换为1,此时B[1]=1,此时len=1,最小末尾是1

  A[3]=2,2大于1,就把2放进B[2]=2,此时B[]={1,2},len=2

  同理,A[4]=6,把6放进B[3]=6,B[]={1,2,6},len=3

  A[5]=4,4在2和6之间,比6小,可以把B[3]替换为4,B[]={1,2,4},len=3

  A[6]=5,B[4]=5,B[]={1,2,4,5},len=4

  A[7]=10,B[5]=10,B[]={1,2,4,5,10},len=5

  A[8]=7,7在5和10之间,比10小,可以把B[5]替换为7,B[]={1,2,4,5,7},len=5

  最终我们得出LIS长度为5。但是,但是!!这里的1 2 4 5 7很明显并不是正确的最长上升子序列。是的,B序列并不表示最长上升子序列,它只表示相应最长子序列长度的排好序的最小序列。这有什么用呢?我们最后一步7替换10并没有增加最长子序列的长度,而这一步的意义,在于记录最小序列,代表了一种“最可能性”。假如后面还有两个数据8和9,那么B[6]将更新为8,B[7]将更新为9,len就变为7。读者可以自行体会它的作用。

  因为在B中插入的数据是有序的,不需要移动,只需要替换,所以可以用二分查找插入的位置,那么插入n个数的时间复杂度为〇(logn),这样我们会把这个求LIS长度的算法复杂度降为了〇(nlogn)。话不多说了,show me the code!

 int put(int arr[], int l, int r, int key)//在arr[l...r]中二分查找插入位置
{
int mid;
if (arr[r] <= key)
return r + ;
while (l < r)
{
mid = l + (r - l) / ;
if (arr[mid] <= key)
l = mid + ;
else
r = mid;
}
return l;
} int LIS(int A[], int n)
{
int i = , len = ,next;
int* B = (int *)alloca(sizeof(int) * (n + ));
B[] = A[];
for (i = ;i < n;i++)
{
int next = put(B, , len, A[i]);
B[next] = A[i];
if (len < next) len = next;
}
return len;
}

  说了那么多,这个到底有什么用途呢?因为我们新生赛中就有这一题,那就一起来看一下实例吧!

Example:

  好多好多球

Time Limit:1000MS  Memory Limit:65535K

题型: 编程题   语言: 无限制

描述

一天,Jason买了许多的小球。有n个那么多。他写完了作业之后就对着这些球发呆,这时候邻居家的小朋友ion回来了,

Jason无聊之际想到了一个游戏。他把这n个小球从1到n进行标号。然后打乱顺序,排成一排。然后让ion进行一种操作:

每次可以任意选择一个球,将其放到队列的最前端或者队列的最末尾。问至少要进行多少次操作才能使得球的顺序变成正序1,2,3,4,5……n。

输入格式

包含多组测试数据,每组数据第一行输入一个n(1 <= n <= 100),表示有n个球。第二行有n个数字ai(1 <= ai
<= n),ai两两各不相同。

输出格式

每组测试数据输出占一行,表示最少的操作次数使得小球变得有序。

输入样例

4

3 2
1 4

2

2 1

输出样例

2

1

  分析:题意是把n个乱序的数变为顺序,移动次数最少。同样是用到了最长上升子序列,这里的上升,是连续的、等差的,因为n个球的编号就是从1~n,所以我们找到每次递增1的最长子序列,剩下的数只要移到队头或者队尾就可以了。那么移动最少次数就等于n-LIS。话不多说,show me the code! 当时是用C来写的,其实都是一样的。

 #include <stdio.h>
int main()
{
int a[];
int n,i,j,x,count,maxlist;
while(scanf("%d",&n)!=EOF)
{
for(i=;i<n;i++)
scanf("%d",&a[i]);
maxlist=;
if(n==) printf("0\n");
else
{
for(i=;i<n;i++)
{
x=a[i];
count=;
for(j=i+;j<n;j++)
{
if(a[j]==x+)
{
x++;
count++;
}
}
if(count>maxlist)
maxlist=count;
}
printf("%d\n",n-maxlist);
}
}
}

  其实当时还不知道最长上升子序列到底是啥东东。。现在学习动态规划就顺便复习了一下。也就记录下来,给自己看看吧。

  如有错误,敬请指出!

动态规划:最长上升子序列(LIS)的更多相关文章

  1. 动态规划——最长上升子序列LIS及模板

    LIS定义 一个数的序列bi,当b1 < b2 < … < bS的时候,我们称这个序列是上升的.对于给定的一个序列(a1, a2, …, aN),我们可以得到一些上升的子序列(ai1 ...

  2. 算法之动态规划(最长递增子序列——LIS)

    最长递增子序列是动态规划中最经典的问题之一,我们从讨论这个问题开始,循序渐进的了解动态规划的相关知识要点. 在一个已知的序列 {a1, a 2,...an}中,取出若干数组成新的序列{ai1, ai ...

  3. 动态规划 - 最长递增子序列(LIS)

    最长递增子序列是动态规划中经典的问题,详细如下: 在一个已知的序列{a1,a2,...,an}中,取出若干数组组成新的序列{ai1,ai2,...,aim},其中下标i1,i2,...,im保持递增, ...

  4. 动态规划-最长上升子序列(LIS)

    时间复杂度为〇(nlogn)的算法,下面就来看看. 我们再举一个例子:有以下序列A[]=3 1 2 6 4 5 10 7,求LIS长度. 我们定义一个B[i]来储存可能的排序序列,len为LIS长度. ...

  5. 动态规划--最长上升子序列(LIS)的长度

    l例如:对于[3,1,4,2,5],最长上升子序列的长度是3 arr = [3,1,4,5,9,2,6,5,0] def lis(arr): #dp[i]表示第i个位置的值为尾的数组的最长递增子序列的 ...

  6. 动态规划(DP),最长递增子序列(LIS)

    题目链接:http://poj.org/problem?id=2533 解题报告: 状态转移方程: dp[i]表示以a[i]为结尾的LIS长度 状态转移方程: dp[0]=1; dp[i]=max(d ...

  7. nlog(n)解动态规划--最长上升子序列(Longest increasing subsequence)

    最长上升子序列LIS问题属于动态规划的初级问题,用纯动态规划的方法来求解的时间复杂度是O(n^2).但是如果加上二叉搜索的方法,那么时间复杂度可以降到nlog(n).  具体分析参考:http://b ...

  8. 2.16 最长递增子序列 LIS

    [本文链接] http://www.cnblogs.com/hellogiser/p/dp-of-LIS.html [分析] 思路一:设序列为A,对序列进行排序后得到B,那么A的最长递增子序列LIS就 ...

  9. 最长回文子序列LCS,最长递增子序列LIS及相互联系

    最长公共子序列LCS Lintcode 77. 最长公共子序列 LCS问题是求两个字符串的最长公共子序列 \[ dp[i][j] = \left\{\begin{matrix} & max(d ...

  10. 最长上升子序列LIS(51nod1134)

    1134 最长递增子序列 基准时间限制:1 秒 空间限制:131072 KB 分值: 0 难度:基础题 收藏 关注 给出长度为N的数组,找出这个数组的最长递增子序列.(递增子序列是指,子序列的元素是递 ...

随机推荐

  1. 响应式布局中重要的meta标签设置.适用于手机浏览器兼容性设置

    <!-- #手机浏览器兼容性设置 -->    <meta content="application/xhtml+xml;charset=UTF-8" http- ...

  2. hdu 5646 DZY Loves Partition 二分+数学分析+递推

    链接:http://acm.hdu.edu.cn/showproblem.php?pid=5646 题意:将n分成k个正整数之和,要求k个数全部相同:并且这k个数的乘积最大为多少?结果mod 1e^9 ...

  3. Oracle本地,远程,分布式登录

    identify认证,确定; identity同一性,个性; 本地连接 sqlplus scott/tiger@localhost:1521/orcl 这句话就等于sqlplus scott/tige ...

  4. CSS 元素透明

    1.HTML 元素透明 其实本身,CSS 实现元素透明是件容易事儿.直接上代码: opacity:.5 opacity 指的是不透明度,取值为 0~1 之间,1 表示完全不透明,0 表示完全透明. A ...

  5. MyEclipse使用自己的JDK和Tomcat

    配置tomcat:window-->preferences-->myeclipse-->servers-->tomcat-->选一个-->右边选择一的tomcat的 ...

  6. treeview 点击时选中节点

    private void tv_WebList_NodeMouseClick(object sender, TreeNodeMouseClickEventArgs e) { Point clickPo ...

  7. Matlab 文件命名规则

    Matlab 文件命名规则 1.文件名命名要用英文字符,第一个字符不能是数字和下划线. 2.文件名不要取为matlab的一个固有函数,m文件名的命名尽量不要是简单的英文单词,最好是由大小写英文.数字. ...

  8. HDU 1400 (POJ 2411 ZOJ 1100)Mondriaan's Dream(DP + 状态压缩)

    Mondriaan's Dream Problem Description Squares and rectangles fascinated the famous Dutch painter Pie ...

  9. Codeforces Round #215 (Div. 1)

    A Sereja and Algorithm 题意:给定有x,y,z组成的字符串,每次询问某一段s[l, r]能否变成变成zyxzyx的循环体. 分析: 分析每一段x,y,z数目是否满足构成循环体,当 ...

  10. Android ListView动态更新数据

    ListView就是可以显示一行行Item的控件,有时候数据非常多,通常需要分页显示,但为了减少用户的输入,我们可以动态更新ListView,把下一页要显示的数据的添加到当前ListView中. 先看 ...