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最长上升子序列nlogn算法

2018年05月03日 ⁄ 综合 ⁄ 共 1734字 ⁄ 字号 评论关闭

 题目链接:NYOJ 814 又见拦截导弹  

最长上升子序列nlogn算法

在川大oj上遇到一道题无法用n^2过于是,各种纠结,最后习得nlogn的算法
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)~!
 

个人理解:nlogn算法(不知道具体名字,暂且这样叫吧)求的是一列数每一位所对应的最小末尾。
     例如:2 1 5 3 6 4 8 9 7 
         1位的最小末尾是1,2位数的最小末尾是3,3位是4,4位是7,5位是9,想想便可发现,每一位的最小末尾的个数(len),即是最小上升子序列的长度

基础代码:

#include<cstdio>
int a[3002],ans[3002],len;
int LowerBound(int i)//求下界 
{  
	int left=0,right=len,mid;
	while(left<right)
	{
		mid = (left+right)/2;
		if(ans[mid]>=a[i])
			right = mid;
		else
			left = mid+1;
	}
	return left;
}
int main()
{
	int n,i,j;
	while(scanf("%d",&n)&&n!=-1)//注意题意要求!=EOF会Wrong 
	{
		for(i=1; i<=n; i++)
			scanf("%d",&a[i]);
		ans[1] = a[1];
		for(i=2,len=1; i<=n; i++)
		{
			if(a[i]>ans[len])
				ans[++len] = a[i];
			else
			{
				j = LowerBound(i);//STL:j=lower_bound(ans,ans+len,arr[i])-ans; 
				ans[j] = a[i];
			}
		}
		printf("%d\n",len);
	}
}

 

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