Bridging signals---hdu1950(最长上升子序列复杂度n*log(n) )

时间:2023-03-08 17:47:56

 题目链接:http://acm.hdu.edu.cn/showproblem.php?pid=1950

一直只知道有除n*n的算法之外的求LIS,但是没学过,也没见过,今天终于学了一下,dp[i]表示以a[i]为末尾的最长上升子序列的长度;

其实就是下面大神写的这样:

#include<stdio.h>
#include<iostream>
#include<string.h>
using namespace std;
#define N 41000
int a[N], b[N];
int BiSearch(int x, int L, int R)
{
while(L<=R)
{
int mid = (L + R) >> ;
if(x > b[mid])
L = mid+;
else
R = mid-;
}
return L;
}
int main()
{
int T, n;
scanf("%d", &T);
while(T--)
{
scanf("%d", &n);
for(int i=; i<n; i++)
scanf("%d", &a[i]); b[]=a[];
int len=;
for(int i=; i<n; i++)
{
if(a[i]>b[len-])
b[len++]=a[i];
else
{
int pos = BiSearch(a[i], , len-);
///二分找到b数组中第一个大于等于a[i]的位置的下标;
///或者用c++中的函数pos=lower_bound(a[i], b, b+len-1)-ans;
b[pos] = a[i];
}
}
printf("%d\n", len);
}
return ;
}

源于算法书上的想法:其实都差不多;

#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <iostream>
#include <cmath>
#include <vector>
#include <algorithm>
#include <string>
using namespace std; #define N 41100
#define MOD 1000000007
#define met(a, b) memset(a, b, sizeof(a))
#define INF 0x3f3f3f3f typedef long long LL; int n, m, a[N], dp[N];
///dp[i] 表示长度为i的上升子序列中末尾元素的最小值;
int Binary_Search(int x, int a[], int L, int R)
{
while(L<=R)
{
int Mid = (L+R)/;
if(a[Mid] < x) L = Mid+;
else R = Mid-;
}
return L;
}
int main()
{
int T; scanf("%d", &T); while(T--)
{
met(dp, INF); scanf("%d", &n); for(int i=; i<=n; i++)
scanf("%d", &a[i]); int ans = ; for(int i=; i<=n; i++)
{
int pos = Binary_Search(a[i], dp, , n); dp[pos] = a[i]; ans = max(ans, pos);
}
printf("%d\n", ans);
}
return ;
}

里面的那个应该是pos=lower_bound(a, a+n, x)-a;///求x在a数组中的位置;

最长递增子序列,Longest Increasing Subsequence 下面我们简记为 LIS。
排序+LCS算法 以及 DP算法就忽略了,这两个太容易理解了。

假设存在一个序列d[1..9] = 2 1 5 3 6 4 8 9 7,可以看出来它的LIS长度为5。n
下面一步一步试着找出它。
我们定义一个序列B,然后令 i = 1 to 9 逐个考察这个序列。
此外,我们用一个变量Len来记录现在最长算到多少了

首先,把d[1]有序地放到B里,令B[1] = 2,就是说当只有1一个数字2的时候,长度为1的LIS的最小末尾是2。这时Len=1

然后,把d[2]有序地放到B里,令B[1] = 1,就是说长度为1的LIS的最小末尾是1,d[1]=2已经没用了,很容易理解吧。这时Len=1

接着,d[3] = 5,d[3]>B[1],所以令B[1+1]=B[2]=d[3]=5,就是说长度为2的LIS的最小末尾是5,很容易理解吧。这时候B[1..2] = 1, 5,Len=2

再来,d[4] = 3,它正好加在1,5之间,放在1的位置显然不合适,因为1小于3,长度为1的LIS最小末尾应该是1,这样很容易推知,长度为2的LIS最小末尾是3,于是可以把5淘汰掉,这时候B[1..2] = 1, 3,Len = 2

继续,d[5] = 6,它在3后面,因为B[2] = 3, 而6在3后面,于是很容易可以推知B[3] = 6, 这时B[1..3] = 1, 3, 6,还是很容易理解吧? Len = 3 了噢。

第6个, d[6] = 4,你看它在3和6之间,于是我们就可以把6替换掉,得到B[3] = 4。B[1..3] = 1, 3, 4, Len继续等于3

第7个, d[7] = 8,它很大,比4大,嗯。于是B[4] = 8。Len变成4了

第8个, d[8] = 9,得到B[5] = 9,嗯。Len继续增大,到5了。

最后一个, d[9] = 7,它在B[3] = 4和B[4] = 8之间,所以我们知道,最新的B[4] =7,B[1..5] = 1, 3, 4, 7, 9,Len = 5。

于是我们知道了LIS的长度为5。

!!!!! 注意。这个1,3,4,7,9不是LIS,它只是存储的对应长度LIS的最小末尾。有了这个末尾,我们就可以一个一个地插入数据。虽然最后一个d[9] = 7更新进去对于这组数据没有什么意义,但是如果后面再出现两个数字 8 和 9,那么就可以把8更新到d[5], 9更新到d[6],得出LIS的长度为6。

然后应该发现一件事情了:在B中插入数据是有序的,而且是进行替换而不需要挪动——也就是说,我们可以使用二分查找,将每一个数字的插入时间优化到O(logN)~~~~~于是算法的时间复杂度就降低到了O(NlogN)~!