📅  最后修改于: 2023-12-03 15:39:41.782000             🧑  作者: Mango
最长双调子序列问题是指在一个序列中找到一个最长的子序列,使得该子序列先递增后递减。这里介绍一种空间优化的方法,只需O(n)的空间,可以快速解决此问题。
我们首先考虑最长递增子序列(LIS)问题,这是最长双调子序列问题的一个子问题。最常见的解法是动态规划,定义dp[i]为以第i个元素为结尾的最长递增子序列的长度。由于dp[i]只与dp[i-1]有关,因此我们可以将其优化为只使用一个变量,而不使用一个数组。
接下来我们考虑最长递减子序列(LDS)问题,这同样可以使用动态规划来解决。我们定义dp2[i]为以第i个元素为起点的最长递减子序列的长度。类似于LIS问题,为了优化空间,我们可以仅使用一个变量。
然后,我们可以将这两个问题合并。对于每个元素,我们分别计算其作为LIS和LDS的长度。最终答案为这两个值之和减一(因为这个元素被重复计算了一次)。
具体算法流程如下:
下面是使用C++实现的代码:
#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
int main() {
int n;
cin >> n;
vector<int> a(n);
for (int i = 0; i < n; i++) {
cin >> a[i];
}
vector<int> dp(n, 1), dp2(n, 1);
for (int i = 1; i < n; i++) {
for (int j = 0; j < i; j++) {
if (a[j] < a[i]) {
dp[i] = max(dp[i], dp[j] + 1);
}
}
}
for (int i = n - 2; i >= 0; i--) {
for (int j = n - 1; j > i; j--) {
if (a[j] < a[i]) {
dp2[i] = max(dp2[i], dp2[j] + 1);
}
}
}
int maxlen = 0, maxidx = -1;
for (int i = 0; i < n; i++) {
int len = dp[i] + dp2[i] - 1;
if (len > maxlen) {
maxlen = len;
maxidx = i;
}
}
vector<int> ans;
for (int i = maxidx; i >= 0; i--) {
if (dp2[i] == maxlen - (dp[i] - 1)) {
ans.push_back(a[i]);
}
}
for (int i = maxidx + 1; i < n; i++) {
if (dp[i] == maxlen - (dp2[i] - 1)) {
ans.push_back(a[i]);
}
}
cout << maxlen << endl;
for (int i = 0; i < ans.size(); i++) {
cout << ans[i] << " ";
}
cout << endl;
return 0;
}
最长双调子序列是一个很有趣的问题,通过空间优化可以很好地解决此问题。通过本文的介绍,读者应该能够理解此算法的思路并进行实现。