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代码随想录算法训练营第五十二天|300.最长递增子序列|674. 最长连续递增序列|718. 最长重复子数组
LeetCode300.最长递增子序列
动态规划五部曲:
1,dp[i]的定义:本题中,正确定义dp数组的含义十分重要。dp[i]表示i之前包括i的以nums[i]结尾的最长递增子序列的长度。为什么一定表示 “以nums[i]结尾的最长递增子序” ,因为在做递增比较的时候,如果比较 nums[j] 和 nums[i] 的大小,那么两个递增子序列一定分别以nums[j]为结尾 和 nums[i]为结尾, 要不然这个比较就没有意义了,不是尾部元素的比较那么 如何算递增呢。
2,状态转移方程:位置i的最长升序子序列等于j从0到i-1各个位置的最长升序子序列 + 1 的最大值。所以:if (nums[i] > nums[j]) dp[i] = max(dp[i], dp[j] + 1);
注意这里不是要dp[i] 与 dp[j] + 1进行比较,而是我们要取dp[j] + 1的最大值。
3,dp[i]的初始化:每一个i,对应的dp[i](即最长递增子序列)起始大小至少都是1。
4,确定遍历顺序:dp[i] 是有0到i-1各个位置的最长递增子序列 推导而来,那么遍历i一定是从前向后遍历。j其实就是遍历0到i-1,那么是从前到后,还是从后到前遍历都无所谓,只要吧 0 到 i-1 的元素都遍历了就行了。 所以默认习惯 从前向后遍历。
5,举例推导dp数组:输入:[0,1,0,3,2],dp数组的变化如下:
Java代码如下:
public int lengthOfLIS(int[] nums) {
int[] dp = new int[nums.length];
Arrays.fill(dp, 1);
for (int i = 0; i < dp.length; i++) {
for (int j = 0; j < i; j++) {
if (nums[i] > nums[j]) {
dp[i] = Math.max(dp[i], dp[j] + 1);
}
}
}
int res = 0;
for (int i = 0; i < dp.length; i++) {
res = Math.max(res, dp[i]);
}
return res;
}
LeetCode674. 最长连续递增序列
动态规划五部曲:
1,确定dp数组(dp table)以及下标的含义:dp[i]:以下标i为结尾的连续递增的子序列长度为dp[i]。注意这里的定义,一定是以下标i为结尾,并不是说一定以下标0为起始位置。
2,确定递推公式:如果 nums[i] > nums[i - 1],那么以 i 为结尾的连续递增的子序列长度 一定等于 以i - 1为结尾的连续递增的子序列长度 + 1 。即:dp[i] = dp[i - 1] + 1;因为本题要求连续递增子序列,所以就只要比较nums[i]与nums[i - 1],而不用去比较nums[j]与nums[i] (j是在0到i之间历)。既然不用j了,那么也不用两层for循环,本题一层for循环就行,比较nums[i] 和 nums[i - 1]。
3,dp数组如何初始化:以下标i为结尾的连续递增的子序列长度最少也应该是1,即就是nums[i]这一个元素。所以dp[i]应该初始1;
4,确定遍历顺序:从递推公式上可以看出, dp[i + 1]依赖dp[i],所以一定是从前向后遍历。
5,举例推导dp数组:已输入nums = [1,3,5,4,7]为例,dp数组状态如下:
Java代码如下:
public int findLengthOfLCIS(int[] nums) {
int[] dp = new int[nums.length];
for (int i = 0; i < dp.length; i++) {
dp[i] = 1;
}
int res = 1;
for (int i = 0; i < nums.length - 1; i++) {
if (nums[i + 1] > nums[i]) {
dp[i + 1] = dp[i] + 1;
}
res = res > dp[i + 1] ? res : dp[i + 1];
}
return res;
}
LeetCode718. 最长重复子数组
动态规划五部曲:
1,确定dp数组(dp table)以及下标的含义:dp[i][j] :以下标i - 1为结尾的A,和以下标j - 1为结尾的B,最长重复子数组长度为dp[i][j]。 (特别注意: “以下标i - 1为结尾的A” 标明一定是 以A[i-1]为结尾的字符串 )。那dp[0][0]是什么含义呢?总不能是以下标-1为结尾的A数组吧。其实dp[i][j]的定义也就决定着,我们在遍历dp[i][j]的时候i 和 j都要从1开始。
2,确定递推公式:根据dp[i][j]的定义,dp[i][j]的状态只能由dp[i - 1][j - 1]推导出来。即当A[i - 1] 和B[j - 1]相等的时候,dp[i][j] = dp[i - 1][j - 1] + 1;根据递推公式可以看出,遍历i 和 j 要从1开始!
3,dp数组如何初始化:根据dp[i][j]的定义,dp[i][0] 和dp[0][j]其实都是没有意义的!但dp[i][0] 和dp[0][j]要初始值,因为 为了方便递归公式dp[i][j] = dp[i - 1][j - 1] + 1;所以dp[i][0] 和dp[0][j]初始化为0。举个例子A[0]如果和B[0]相同的话,dp[1][1] = dp[0][0] + 1,只有dp[0][0]初始为0,正好符合递推公式逐步累加起来。
4,确定遍历顺序:外层for循环遍历A,内层for循环遍历B。那又有同学问了,外层for循环遍历B,内层for循环遍历A。不行么?也行,一样的,我这里就用外层for循环遍历A,内层for循环遍历B了。同时题目要求长度最长的子数组的长度。所以在遍历的时候顺便把dp[i][j]的最大值记录下来。
5,举例推导dp数组:拿示例1中,A: [1,2,3,2,1],B: [3,2,1,4,7]为例,画一个dp数组的状态变化,如下:
Java代码如下:
public int findLength(int[] nums1, int[] nums2) {
int result = 0;
int[][] dp = new int[nums1.length + 1][nums2.length + 1];
for (int i = 1; i < nums1.length + 1; i++) {
for (int j = 1; j < nums2.length + 1; j++) {
if (nums1[i - 1] == nums2[j - 1]) {
dp[i][j] = dp[i - 1][j - 1] + 1;
result = Math.max(result, dp[i][j]);
}
}
}
return result;
}