输入序列A=[18,17,19,6,11,21,23,15]。请给出序列求解A 中最长递增子序列的动态规划算法,并分析算法时间复杂度。
时间: 2023-09-23 20:06:05 浏览: 89
利用动态规划算法解决最长公共子序列问题.doc
### 回答1:
最长递增子序列问题可以使用动态规划求解。定义dp[i]表示以A[i]结尾的最长递增子序列的长度,则有:
dp[i] = max(dp[j])+1, 0<=j<i and A[j]<A[i]
其中,dp[j]表示以A[j]结尾的最长递增子序列长度。最终答案为所有dp[i]中的最大值。
根据上述状态转移方程,可以使用两重循环求解dp数组。时间复杂度为O(n^2)。
下面是Python代码实现:
```python
def longest_increasing_subsequence(A):
n = len(A)
dp = [1] * n
for i in range(1, n):
for j in range(i):
if A[j] < A[i]:
dp[i] = max(dp[i], dp[j] + 1)
return max(dp)
A = [18, 17, 19, 6, 11, 21, 23, 15]
print(longest_increasing_subsequence(A)) # 输出:4
```
在上述代码中,我们使用dp数组记录每个子问题的最优解,最后返回所有子问题中的最大值。时间复杂度为O(n^2),空间复杂度为O(n)。
### 回答2:
动态规划算法可以用来解决最长递增子序列的问题。下面是一种基于动态规划算法的解题思路:
首先创建一个与序列A长度相同的数组dp,用来记录以每个元素结尾的最长递增子序列的长度。
初始化dp数组的所有元素为1,因为每个元素本身都构成一个长度为1的递增子序列。
针对每个元素A[i],从第一个元素A[0]开始遍历到A[i-1],若找到一个比A[i]小的元素A[j],则说明A[j]可以与A[i]组成一个递增子序列。
此时比较dp[j] + 1是否大于dp[i],若大于则更新dp[i]的值为dp[j] + 1。
遍历完整个序列A后,dp数组中的最大值即为最长递增子序列的长度。
根据以上思路,可以得到如下实现:
A = [18, 17, 19, 6, 11, 21, 23, 15]
n = len(A)
dp = [1] * n # 初始化dp数组
for i in range(1, n):
for j in range(i):
if A[j] < A[i] and dp[j] + 1 > dp[i]:
dp[i] = dp[j] + 1
result = max(dp) # 最长递增子序列的长度
print(result)
以上算法的时间复杂度为O(n^2),其中n为输入序列A的长度。因为需要两次循环遍历序列A,所以时间复杂度为二次方级别。
### 回答3:
最长递增子序列(Longest Increasing Subsequence,简称LIS)是指在一个序列中找到最长的子序列,使得子序列中所有的元素按照顺序递增。
动态规划算法解决LIS问题的基本思路是维护一个dp数组,dp[i]表示以第i个元素结尾的最长递增子序列的长度。对于序列中的每个元素A[i],遍历其前面的所有元素A[j](0 ≤ j < i),如果A[j]小于A[i]且dp[j]+1大于dp[i],则更新dp[i]=dp[j]+1。最后在dp数组中找到最大值,即为最长递增子序列的长度。
对于输入序列A=[18,17,19,6,11,21,23,15],应用动态规划算法可得到dp数组为[1,1,2,1,2,3,4,2],最长递增子序列的长度为4。
算法的时间复杂度为O(n^2),其中n为序列的长度。外层循环遍历序列的每个元素,内层循环遍历每个元素之前的所有元素,因此总共需要进行n(n-1)/2次比较和更新操作。
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