LeetCode 300.最长递增子序列
给你一个整数数组 nums ,返回其中最长递增子序列的长度。
视频讲解https://www.bilibili.com/video/BV1ng411J7xP文章讲解 https://programmercarl.com/0300.%E6%9C%80%E9%95%BF%E4%B8%8A%E5%8D%87%E5%AD%90%E5%BA%8F%E5%88%97.html
- 思路:
- dp数组含义:dp[i]表示数组下标[0, i]中,以nums[i]结尾的最长递增子序列的长度
- 递推公式:
- 从0到 i - 1各个位置的最长递增子序列的长度 +1 的最大值
- if (nums[i] > nums[j]) dp[i] = max(dp[i], dp[j] + 1);
- 初始化:全1
- 遍历顺序:外层从左到右(dp[i]依赖于其左边的元素)内层从0到 i - 1或从 i - 1到0都可以
- 代码:
class Solution {
public:
int lengthOfLIS(vector<int>& nums) {
if (nums.size() <= 1) return nums.size();
vector<int> dp(nums.size(), 1);
int result = 0;
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] > result) result = dp[i]; // 取长的子序列
}
return result;
}
};
LeetCode 674. 最长连续递增序列
给定一个未经排序的整数数组,返回其中最长连续递增子序列的长度。
视频讲解https://www.bilibili.com/video/BV1bD4y1778v文章讲解https://programmercarl.com/0674.%E6%9C%80%E9%95%BF%E8%BF%9E%E7%BB%AD%E9%80%92%E5%A2%9E%E5%BA%8F%E5%88%97.html
- 思路:
- dp数组含义:dp[i]表示数组下标[0, i]中,以nums[i]结尾的最长递增子序列的长度
- 递推公式:
- 连续:只需要比较 nums[i] 和 nums[i - 1]
- nums[i] > nums[i - 1]👉dp[i] = dp[i - 1] + 1;(连上了,+1)
- 否则有dp[i] = 1;(没连上,从i位置重新开始)
- 初始化:全1
- 遍历顺序:从左到右
- 代码:
// 动规解法:
class Solution {
public:
int findLengthOfLCIS(vector<int>& nums) {
if (nums.size() == 0) return 0;
int result = 1;
vector<int> dp(nums.size() ,1);
for (int i = 1; i < nums.size(); ++i) {
if (nums[i] > nums[i - 1]) { // 连续记录
dp[i] = dp[i - 1] + 1;
}
if (dp[i] > result) result = dp[i];
}
return result;
}
};
// 时间复杂度:O(n)
// 空间复杂度:O(n)
// 贪心解法:遇到nums[i] > nums[i - 1]的情况,count就++,否则count为1,返回count的最大值
class Solution {
public:
int findLengthOfLCIS(vector<int>& nums) {
if (nums.size() == 0) return 0;
int result = 1; // 连续子序列最少也是1
int count = 1;
for (int i = 1; i < nums.size(); ++i) {
if (nums[i] > nums[i - 1]) { // 连续记录
count++;
} else { // 不连续,count从头开始
count = 1;
}
if (count > result) result = count;
}
return result;
}
};
// 时间复杂度:O(n)
// 空间复杂度:O(1)
LeetCode 718. 最长重复子数组
给两个整数数组 nums1 和 nums2 ,返回两个数组中公共的、长度最长的子数组的长度。
注:子序列 vs 子数组(连续子序列)
视频讲解https://www.bilibili.com/video/BV178411H7hV文章讲解https://programmercarl.com/0718.%E6%9C%80%E9%95%BF%E9%87%8D%E5%A4%8D%E5%AD%90%E6%95%B0%E7%BB%84.html
- 思路:
- dp数组含义:
- dp[i][j]:以 nums1[i - 1] 结尾、以 nums2[j - 1] 结尾的最长重复子数组的长度
- 注:如果定义成以 nums1[i] 结尾、以 nums2[j] 结尾,dp[i][0] 和 dp[0][j]就有意义了,需要分别遍历 i 和 j 来初始化
- 递推公式:
- 当 nums1[i - 1] 和 nums2[j - 1] 相等时,dp[i][j] = dp[i - 1][j - 1] + 1;
- 初始化:
- 根据dp[i][j]的定义,dp[i][0] 和 dp[0][j] 都是没有意义的,初值符合递推公式即可
- 考虑:dp[i][1]👉比较 nums1[i - 1] 和 nums2[0]👉若相等则 dp[i][1] 为1
- 全部初始化为0
- 遍历顺序:
- 外层遍历 nums1、内层遍历 nums2,或者反过来都可以(两数组之间无顺序要求)
- 外层下标从小到大遍历(因为 dp[i][j] 依赖于 dp[i - 1][j - 1])
- dp数组含义:
- 代码:
// 版本一
class Solution {
public:
int findLength(vector<int>& nums1, vector<int>& nums2) {
vector<vector<int>> dp (nums1.size() + 1, vector<int>(nums2.size() + 1, 0));
int result = 0;
for (int i = 1; i <= nums1.size(); i++) {
for (int j = 1; j <= nums2.size(); j++) {
if (nums1[i - 1] == nums2[j - 1]) {
dp[i][j] = dp[i - 1][j - 1] + 1;
}
if (dp[i][j] > result) result = dp[i][j];
}
}
return result;
}
};
// 时间复杂度:O(n × m),n为nums1长度,m为nums2长度
// 空间复杂度:O(n × m)
// 版本二:滚动数组,内层循环一定要从后往前遍历
class Solution {
public:
int findLength(vector<int>& A, vector<int>& B) {
vector<int> dp(vector<int>(B.size() + 1, 0));
int result = 0;
for (int i = 1; i <= A.size(); i++) {
for (int j = B.size(); j > 0; j--) {
if (A[i - 1] == B[j - 1]) {
dp[j] = dp[j - 1] + 1;
} else dp[j] = 0; // 注意这里不相等的时候要有赋0的操作
if (dp[j] > result) result = dp[j];
}
}
return result;
}
};
// 时间复杂度:O(n × m),n为A长度,m为B长度
// 空间复杂度:O(m)
⭐总结:子序列 / 子数组问题
- dp数组含义:
- dp[i] 表示 以nums[i]结尾的最长...长度
- 如果涉及两个数组nums1、nums2👉dp[i][j] 表示 以nums1[?]结尾、以nums2[?]结尾...
- 递推公式:
- 搞清楚前一个状态是什么
- 根据题意,确定当前状态是 直接赋值 还是 取max / min
- 初始化:如果[0]无意义,通过递推公式倒推一个合法值
- 遍历顺序:外层/内层可否交换?每一层如何遍历?(从递推公式入手,看状态间依赖关系)
- 返回结果:有别于打家劫舍、股票问题,可能出现在任意下标,计算dp数组时顺便记录 result