回文串与回文子序列问题(动态规划)
写在前面
今天瞟了一眼每日一题,发现是中等题目,于是我就打算解一下,结果我连题目都没读懂。
题目是516.最长回文子序列。
这道题目用到的解题技巧多数是动态规划。然鹅我并不懂什么是动态规划,好在下学期的《算法设计》里面会讲到。趁着如今还是暑假,我决定先把这块硬骨头啃掉,但是咱并不能一口吃个胖子,所以要循序渐进的一步一步来。
最长递增子序列
给你一个整数数组 nums
,找到其中最长严格递增子序列的长度。
子序列是由数组派生而来的序列,删除(或不删除)数组中的元素而不改变其余元素的顺序。例如,[3,6,2,7] 是数组 [0,3,1,6,2,2,7] 的子序列。
示例 1:
1 2 3
| 输入:nums = [10,9,2,5,3,7,101,18] 输出:4 解释:最长递增子序列是 [2,3,7,101],因此长度为 4 。
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示例 2:
1 2
| 输入:nums = [0,1,0,3,2,3] 输出:4
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示例 3:
1 2
| 输入:nums = [7,7,7,7,7,7,7] 输出:1
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提示:
1 <= nums.length <= 2500
-104 <= nums[i] <= 104
思路
dp[i]表示i之前包括i的最长上升子序列。
位置i的最长升序子序列等于j从0到i-1各个位置的最长升序子序列 + 1 的最大值。
所以:if (nums[i] > nums[j]) dp[i] = max(dp[i], dp[j] + 1);
这一步要理解,目的就是为了更新dp[i],每遍历一次对应位置的dp[i]都要被更新或不更新。dp[j]代表直到j这个位置的数字的最长子序列有多长,因为nums[i]>nums[j]了,所以i这个位置的数字的最长子序列的长度肯定比j这个位置长,那么就dp[j]+1,然后再与目前dp[i]比一下大小,如果大就更新,如果小于或等于就不更新。这样可以确保,一次遍历后,dp[i]的值就是到i这个位置的最长子序列的长度。
每一个i,对应的dp[i](即最长上升子序列)起始大小至少都是是1.
dp[i] 是由0到i-1各个位置的最长升序子序列 推导而来,那么遍历i一定是从前向后遍历。
j其实就是0到i-1,遍历i的循环里外层,遍历j则在内层,代码如下:
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| for (int i = 1; i < nums.size(); i++) { for (int j = 0; j < i; j++) { if (nums[i] > nums[j]) dp[i] = max(dp[i], dp[j] + 1); } if (dp[i] > res) res = dp[i]; }
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| class Solution { public: int lengthOfLIS(vector<int>& nums) { if(nums.size()<2) return nums.size(); vector<int> dp(nums.size(), 1); int res = 1; for(int i =1;i<nums.size();i++) { for(int j = 0;j<i;j++){ if(nums[i]>nums[j]) dp[i] = max(dp[i],dp[j]+1); } if(dp[i]>res) res = dp[i]; } return res; } };
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最长连续递增序列
给定一个未经排序的整数数组,找到最长且 连续递增的子序列,并返回该序列的长度。
连续递增的子序列 可以由两个下标l
和 r
(l < r
)确定,如果对于每个 l <= i < r
,都有 nums[i] < nums[i + 1]
,那么子序列 [nums[l], nums[l + 1], ..., nums[r - 1], nums[r]]
就是连续递增子序列。
示例 1:
1 2 3 4
| 输入:nums = [1,3,5,4,7] 输出:3 解释:最长连续递增序列是 [1,3,5], 长度为3。 尽管 [1,3,5,7] 也是升序的子序列, 但它不是连续的,因为 5 和 7 在原数组里被 4 隔开。
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示例 2:
1 2 3
| 输入:nums = [2,2,2,2,2] 输出:1 解释:最长连续递增序列是 [2], 长度为1。
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提示:
1 <= nums.length <= 104
109 <= nums[i] <= 109
思路
上面求最长升序子序列,并未要求连续。所以最长递增子序列,存在离散情况,需要使用j与i依次进行比较。但本题要求连续 ,所以不必使用j,即不必使用双重循环。一次for循环就好。
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| class Solution { public: int findLengthOfLCIS(vector<int>& nums) { if (nums.size()==0) return 0; int res = 1; vector<int> dp(nums.size() ,1); for(int i = 0;i<nums.size()-1;i++) { if(nums[i+1]>nums[i]) dp[i+1] = dp[i]+1; if(res<dp[i+1]) res = dp[i+1]; } return res; } };
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上面使用了dp数组,实际上不必另创数组。
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| class Solution { public: int findLengthOfLCIS(vector<int>& nums) { int sum = 1; int count = 1; for(int i = 0;i<nums.size()-1;i++){ if(nums[i]<nums[i+1]) { count++; sum = max(sum,count); }else{ count = 1; } } return sum; } };
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在写这道题目的时候,突然啊想起来了训练2的买卖股票的最佳时机 II,于是就想着能不能用动态规划把那道题解一下。
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| class Solution { public: int maxProfit(vector<int>& prices) { int len = prices.size(); vector<vector<int>> dp(len, vector<int>(2, 0)); dp[0][0] -= prices[0]; dp[0][1] = 0; for (int i = 1; i < len; i++) { dp[i][0] = max(dp[i - 1][0], dp[i - 1][1] - prices[i]); dp[i][1] = max(dp[i - 1][1], dp[i - 1][0] + prices[i]); } return dp[len - 1][1]; } };
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