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Longest Increasing Subsequence的两种算法

时间:2015-11-04 22:40:25      阅读:315      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

问题描述:给出一个序列a1,a2,a3,a4,a5,a6,a7….an,求它的一个子序列(设为s1,s2,…sn),使得这个子序列满足这样的性质,s1<s2<s3<…<sn并且这个子序列的长度最长。简称LIS。

例如,对于数组[10, 9, 2, 5, 3, 7, 101, 18],它的最长递增子序列为[2,3,7,101],长度为4。当然最长递增子序列不止一个,例如[2,5,7,101],[2,5,7,18]都符合要求。

1.时间复杂度:O(n^2)

对于序列A(a1,a2,a3…..an),以序列中am元素为最小值的递增序列,只与am-1,am-2,……an有关,与am之前的元素无关,因此我们可以由后向前依次求出以每个元素为起始的最长递增序列。我们用一个数组flag存储最长递增子序列的长度,若i<j,A[i] < A[j],则flag[i] = max(flag[x], j <= x <= A.length) + 1。

   1: public int lengthOfLIS(int[] nums) {
   2:                 if (nums == null || nums.length == 0)
   3:                         return 0;
   4:                 int[] flag = new int[nums.length];
   5:                 Arrays.fill(flag,1);
   6:                 int maxLength = 1;
   7:                 for (int i =nums.length - 2; i >= 0; i--){
   8:                         int maxTemp = flag[i];
   9:                         for (int j = i+1; j < nums.length;j++){
  10:                                 if (nums[i] < nums[j]){
  11:                                         maxTemp = maxTemp > flag[j] + 1 ? maxTemp : flag[j] + 1;
  12:                                 }
  13:                         }
  14:                         flag[i] = maxTemp;
  15:                         maxLength = maxLength > flag[i] ? maxLength: flag[i];
  16:                 }
  17:                 return maxLength;
  18:         }
 

2.时间复杂度O(nlogN)

我们定义一个数组dp[],dp[i]表示长度为i的序列中最小的元素的值。例如对于序列A[10, 9, 2, 5, 3, 7, 101, 18],我们依次扫描每个元素,

首先对于A[0] = 10 , 我们可以得dp[1] = 10 ,表示序列长度为1的最小元素为10,此时序列为10,

对于A[1] = 9, 因为A[1] < dp[1],所以dp[1] = 9,此时序列为9

对于A[2] = 2, 因为A[2] < dp[1],所以dp[1] = 2,此时序列为2

对于A[3] = 5, 因为A[3] > dp[1],所以dp[2] = 5,此时序列为2,5

对于A[4] = 3, 因为A[4] < dp[2],所以dp[2] = 3,此时序列为2,3

对于A[5] = 7, 因为A[5] > dp[2],所以dp[3] = 7,此时序列为2,3,7

对于A[6] = 101, 因为A[6] > dp[3],所以dp[3] = 101,此时序列为2,3,7,101

对于A[7] = 18, 因为A[7] < dp[3],所以dp[3] = 18,此时序列为2,5,7,18

所以最长递增子序列的长度为4

   1: int[] dp = new int[nums.length];
   2:                 int len = 0;
   3:  
   4:                 for(int x : nums) {
   5:                         int i = Arrays.binarySearch(dp, 0, len, x);
   6:                         if(i < 0) i = -(i + 1);
   7:                         dp[i] = x;
   8:                         if(i == len) len++;
   9:                 }
  10:  
  11:                 return len;

Longest Increasing Subsequence的两种算法

原文:http://www.cnblogs.com/bloodhunter/p/4937437.html

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