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求整数数组中的最长递增子序列长度

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昨天在复习软考的时候发现了这样的一个算法,有些地方确实经过一番推敲才搞懂,今天来整理记录一下~

动态规划通常用来求解最优化问题,在这类问题中,我们通过做出一组选择来达到最优解。在做出每个选择的同时,通常会生成与原问题形式相同的子问题。当多于一个选择子集都生成相同的子问题时,动态规划技术通常会很有效,其关键技术就是对每个这样的子问题都保存其解,当其重复出现时可以避免重复求解。---《算法导论》

题目求的是最长递增子序列的长度 ,而不是最长递增子序列 ,这就降低了解题难度。因为只要求出最优值,而不要求求出组成最优值的解。要说明的一点是:递增子序列中的数字不一定要在给定数组中是连续的,不知道大家的想法是不是跟我一样,我一开始就理解错了。eg: a={3,10,5,15,6,8}; 那么这个数组中的最长递增子序列是 3 5 6 8

题目中已经给出了方法描述:

假设数组a的长度为n,用数组b的元素b[i]记录以ai为结尾元素的最长递增子序列的长度为max{ b[i] },0<=i<n;其中b[i]满足最优子结构,可递归定义为:

b[0]=1;

b[i]=max{b[k]}+1 ,0<=k<n且a[k]<=a[i]

有了上面的描述,代码如下:

复制代码
 #include<stdio.h>

    
 #include<string.h>
    
 #include<ctype.h>
    
 int find_max(int *b,int n)
    
 {
    
     int i,tmp=0;
    
     for(i=0; i<n; i++)
    
     {
    
     if(tmp<b[i])
    
         tmp=b[i];
    
     }
    
     return tmp;
    
 }
    
 int main()
    
 {
    
     int a[100];
    
     int b[100];//b[i]用来存储以a[i]为结尾的最长递增子序列的长度max{b[i]},1<=i<n
    
     b[0]=1;
    
     int i,j,n;
    
     int len;//记录递增子序列的长度
    
     scanf("%d",&n);
    
     int k;
    
     for(k=0; k<n; k++)
    
     scanf("%d",&a[k]);
    
     for(i=1; i<n; i++)
    
     {
    
     for(j=0,len=0; j<i; j++)
    
     {
    
         if(a[j]<=a[i]&&len<b[j])
    
         {
    
             len=b[j];
    
         }
    
     }
    
     b[i]=len+1;
    
     }
    
     printf("%d\n",find_max(b,n));
    
 }

对于如何求出最长递增子序列,只需要在动态规划的过程中用一个二维数组记录以a[i]为结尾的递增子序列即可。代码修改如下:

复制代码
 #include<stdio.h>

    
 #include<string.h>
    
 #include<ctype.h>
    
 void find_max(int (*c)[100],int *b,int n)
    
 {
    
     int i,tmp=0;
    
     for(i=0; i<n; i++)
    
     {
    
     if(tmp<b[i])
    
         tmp=b[i];
    
     }
    
     int index=i-1;
    
     printf("Len=%d\n",tmp);
    
     for(i=0;i<tmp;i++){
    
     printf("%d ",c[index][i]);
    
     }
    
 }
    
 int main()
    
 {
    
     int a[100];
    
     int b[100];//b[i]用来存储以a[i]为结尾的最长递增子序列的长度max{b[i]},1<=i<n
    
     int c[100][100];//记录递增子序列
    
     b[0]=1;
    
     c[0][0]=a[0];
    
     int i,j,n;
    
     int len;//记录递增子序列的长度
    
     scanf("%d",&n);
    
     int k;
    
     for(k=0; k<n; k++)
    
     scanf("%d",&a[k]);
    
     for(i=1; i<n; i++)
    
     {
    
     for(j=0,len=0,k=0; j<i&&k<i; j++)
    
     {
    
         if(a[j]<=a[i]&&len<b[j])
    
         {
    
             len=b[j];
    
             c[i][k++]=a[j];
    
         }
    
     }
    
     b[i]=len+1;
    
     c[i][k]=a[i];
    
     }
    
     find_max(c,b,n);
    
 }

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