300. 最長(zhǎng)遞增子序列

300. 最長(zhǎng)遞增子序列

Ⅰ、動(dòng)態(tài)規(guī)劃

dp[i] = max(dp[j]) + 1;\ 0 <= j < i \ \cap num[j] < num[i]

LIS_{length} = max(dp[i]); \ 0 <= i < n

  • dp[i] 代表前 i 個(gè)元素,以第 i 個(gè)數(shù)字結(jié)尾的最長(zhǎng)上升子序列長(zhǎng)度抖单。
  • 每次 遍歷一個(gè) dp[i] 就需要從頭遍歷一遍 dp[j] \ , 0 <= j < i ,更新 dp[i]
public class Solution {
    public int lengthOfLIS(int[] nums) {
        int n = nums.length;
        if (n == 0) return 0;
        int[] dp = new int[n];
        dp[0] = 1;
        int maxLen = 1;
        for (int i = 1; i < n; i++) {
            dp[i] = 1;
            for (int j = 0; j < i; j++) {
                if (nums[j] < nums[i])
                    dp[i] = Math.max(dp[i], dp[j] + 1);
            }
            maxLen = Math.max(maxLen, dp[i]);
        }
        return maxLen;
    }
}

Ⅱ遇八、二分查找 + 貪心

  • 貪心思想:
    • 順序遍歷一遍 nums 矛绘,為了達(dá)到最長(zhǎng)的升序序列,盡可能取最小的值到 tails
    • tails 數(shù)組用于存放最長(zhǎng)子序列押蚤,所以滿足條件的都會(huì)放進(jìn)此數(shù)組中蔑歌,此數(shù)組肯定是 升序
    • 在升序 tails 中可以用二分查找羹应,盡快找到當(dāng)前遍歷的 num 需要存放的位置揽碘,二分范圍 [0\,,res]
      • num > \forall \ tails[\,] ,可以直接插入到 tails 最后位置园匹,二分出來(lái)的結(jié)果 l 在最后雳刺,此時(shí)“擴(kuò)容” res++
      • else 二分找到最靠近前面位置的可插入位置,然后覆蓋插入裸违,不需要擴(kuò)容
  • 準(zhǔn)備一個(gè) tails[n] 掖桦,res 即作為結(jié)果,同時(shí)也是二分查找的右邊界
  • 最終的 tails 并不是最長(zhǎng)子序列的結(jié)果供汛,但是數(shù)組的長(zhǎng)度是正確的枪汪,即 res
public int lengthOfLIS(int[] nums) {
    int[] tails = new int[nums.length];
    int res = 0;
    for (int num : nums) {
        int l = 0, r = res; // 確定好 tails 區(qū)間范圍
        while (l < r) {
            int mid = l + ((r - l) >>> 1);
            if (num > tails[mid])
                l = mid + 1;
            else
                r = mid;
        }
        tails[l] = num; // 當(dāng)前值替換二分找到的 l 位置
        if (res == r) res++; // 需要“擴(kuò)容”
    }
    return res;
}
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