最长单调递增子序列

解题思想:动态规划

1.解法1(n2)

 状态:d[i] = 长度为i+1的递增子序列的长度

 状态转移方程:dp[i] = max(dp[j]+1, dp[i]);

分析:最开始把dp数组初始化为1,然后从前往后考虑数列的元素,对于每个aj,如果a[i] > a[j],就用dp[i] = max(dp[i], dp[j] + 1)进行更新,再从dp数组中找出最大值即为结果

举例:abklmncdefg

      dp[0] = 1; dp[1] = 2; dp[2] = 3; dp[3] = 4; dp[4] = 5; dp[5] = 6; dp[7] = 3; dp[8] = 4; dp[9] = 5; dp[10] = 6; dp[11] = 7;  最大值为7

 代码:

 #include<iostream>
#include<cstdio>
#include<cstring>
using namespace std;
const int MAX_N = ;
int n;
char a[MAX_N];
int dp[MAX_N];
int main() {
int n;
cin >> n;
while(n--) {
int ans = ;
fill(dp, dp+MAX_N, );
cin >> a;
int len = strlen(a);
for(int i = ; i < len; i++) {
for(int j = ; j < i; j++) {
if(a[j] < a[i]) dp[i] = max(dp[i], dp[j] + );
}
ans = max(ans, dp[i]);
}
cout << ans << endl;
}
return ;
}

2.解法2(n2)

 状态:d[i] = 长度为i+1的递增子序列中末尾的最小值(不存在就是INF)

 分析:最开始用INF初始化dp数组的值,然后从前往后考虑数列的元素,对于每个aj,如果i = 0或者a[j]  >= a[i],使得a[j] = a[i]并且break出来,最后第一个dp数组中值为INF的下标即为结果

 举例:abklmncdefg

      a; ab; abk; abkl; abklm; abklmn; abclmn; abcdmn; abcden; abcdef; abcdefg; 第一个INF的下标为7 

 代码:

 #include<iostream>
#include<cstdio>
#include<cstring>
using namespace std;
const int MAX_N = ;
const int INF = ;
int n;
char a[MAX_N];
char dp[MAX_N];
int main() {
int n;
cin >> n;
while(n--) {
fill(dp, dp+MAX_N, INF);
cin >> a;
int len = strlen(a);
for(int i = ; i < len; i++) {
for(int j = ; j < len; j++) {
if(!i || dp[j] >= a[i]) {
dp[j] = a[i]; break;
}
}
}
int ans = ;
while(dp[ans] != INF) ans++;
cout << ans << endl;
}
return ;
}

3.解法3(nlogn)

 分析:思路与解法2一样,但是解法2可以进一步优化,在解法2中dp数组是单调递增的,每次要从头到尾找到第一个大于等于a[i]的值,这是o(n2)的,既然是顺序的可以使用二分查找进行改进,

    这样可以在o(nlogn)时间内求出结果,这里利用到了STL中的lower_bound(dp, dp + n, a[i]),找出dp数组中大于等于a[i]的最小的指针,upper_boundlower_bound(dp, dp + n, a[i]),找出dp数组中大于a[i]的最大的指针

代码:

 #include<iostream>
#include<cstdio>
#include<cstring>
#include<algorithm>
using namespace std;
const int MAX_N = ;
const int INF = ;
int n;
char a[MAX_N];
char dp[MAX_N];
int main() {
int n;
cin >> n;
while(n--) {
fill(dp, dp+MAX_N, INF);
cin >> a;
int len = strlen(a);
for(int i = ; i < len; i++) {
*lower_bound(dp, dp+len, a[i]) = a[i];
}
cout << lower_bound(dp, dp+len, INF) - dp << endl;
}
return ;
}

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