最长上升子序列

1. 最长上升子序列

Leetcode 300: 最长上升子序列

给定一个无序的整数数组,找到其中最长上升子序列的长度。

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输入: [10,9,2,5,3,7,101,18]
输出: 4
解释: 最长的上升子序列是 [2,3,7,101],它的长度是 4。

1.1 动态规划解法

  • dp[i] : 以i为结尾的最长上升子序列
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class Solution:
def lengthOfLIS(self, nums: List[int]) -> int:

if not nums: return 0

dp = [1] * len(nums)
res = 1
for i in range(1, len(nums)):
for j in range(i):
if nums[i] > nums[j]:
dp[i] = max(dp[i], dp[j]+1)
res = max(res, dp[i])
return res

1.2 二分查找

基于贪心的思想,并结合二分查找解题。

新建数组 res,用于保存最长上升子序列。对原序列进行遍历,将每位元素二分插入 cell 中。

  • 如果 res 中元素都比它小,将它插到最后
  • 否则,用它覆盖掉比它大的元素中最小元素

总之,思想就是让 res 中存储比较小的元素。这样,res 未必是真实的最长上升子序列,但长度是对的。

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class Solution:
def lengthOfLIS(self, nums: List[int]) -> int:
from bisect import bisect_left

res = []
for num in nums:
index = bisect_left(res, num)

if index == len(res):
res.append(num)
else:
res[index] = num

return len(res)

2. 俄罗斯套娃娃信封问题

Leetcode 354 俄罗斯套娃娃信封问题

给定一些标记了宽度和高度的信封,宽度和高度以整数对形式 (w, h) 出现。当另一个信封的宽度和高度都比这个信封大的时候,这个信封就可以放进另一个信封里,如同俄罗斯套娃一样。

请计算最多能有多少个信封能组成一组“俄罗斯套娃”信封(即可以把一个信封放到另一个信封里面)。

说明:
不允许旋转信封。

示例:

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输入: envelopes = [[5,4],[6,4],[6,7],[2,3]]
输出: 3
解释: 最多信封的个数为 3, 组合为: [2,3] => [5,4] => [6,7]。

思路:

  • 按照宽度升序、高度降序给信封排序
  • 此时宽度已经是升序状态,可以将问题理解为乱序的高度的最长上升子序列问题。
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class Solution:
def maxEnvelopes(self, envelopes: List[List[int]]) -> int:
envelopes.sort(key=lambda x: (x[0], -x[1]))

from bisect import bisect_left

res = []
for _, num in envelopes:
index = bisect_left(res, num)

if index == len(res):
res.append(num)
else:
res[index] = num

return len(res)

3 俄罗斯套娃娃信封问题发散

假如存在两封信封的宽度相同,且同样宽度也可以塞进去(即大信封的宽度和高度都不小于小信封的高度和宽度),怎么处理?

思路:

  • 按照宽度升序、高度升序给信封排序
  • 此时宽度已经是升序状态,可以将问题理解为乱序的高度的最长上升子序列问题。
  • 注意,这个题意下不需要给高度做降序操作
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