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  • zoj2432 hdoj1423 最长公共上升子序列(LCIS)

    zoj2431  http://acm.zju.edu.cn/onlinejudge/showProblem.do?problemCode=2432

    hdoj 1423 http://acm.hdu.edu.cn/showproblem.php?pid=1423

    题意:

    一看题目题意就很明显了, 两个数组a,b,求出两个数组公共的最长的上升子序列(可以不是连续的子序列)。

    分析:

    如果做过[最长公共子序列](http://blog.csdn.net/wangdan11111/article/details/41321277)应该更容易明白点。

    定义状态d[i][j]表示以a数组的前i个元素,b数组的前j个元素并且以b[j]为结尾的LCIS的长度。

    首先:a[i] != b[j]时, d[i][j] = d[i-1][j];   因为 d[i][j] 是以 b[j] 为结尾的LCIS,如果 d[i][j] > 0 那么就说明 a[1] .... a[i] 中必然有一个元素 a[k] 等于 b[j]。因为 a[k] != a[i],那么 a[i] 对 d[i][j] 没有贡献,于是我们不考虑它照样能得出 d[i][j] 的最优值。所以在 a[i] != b[j] 的情况下必然有 d[i][j] = d[i-1][j]。这一点参考LCS的处理方法。

    当a[i]==b[j]时, 首先,这个等于起码保证了长度为1的LCIS。然后我们还需要去找一个最长的且能让b[j]接在其末尾的LCIS。之前最长的LCIS在哪呢?首先我们要去找的d数组的第一维必然是i-1。因为i已经拿去和b[j]配对去了,不能用了。第二维需要枚举 b[1] ... b[j-1]了,因为你不知道这里面哪个最长且哪个小于 b[j]。

    状态转移方程:

    a[i] != b[j]: d[i][j]=d[i-1][j] ;

    a[i] == b[j]: d[i][j]=max(d[i-1][k]) + 1 ; (1<= k <= j-1)

    不难看到,这是一个时间复杂度为O(n^3)的DP,离平方还有一段距离。

    但是,这个算法最关键的是,如果按照一个合理的递推顺序,max(d[i-1][k])的值我们可以在之前访问 d[i][k] 的时候通过维护更新一个max变量得到。怎么得到呢?首先递推的顺序必须是状态的第一维在外层循环,第二维在内层循环。也就是算好了 d[1][n2] 再去算 d[2][1]。 如果按照这个递推顺序我们可以在每次外层循环的开始加上令一个max变量为0,然后开始内层循环。当a[i]>b[j]的时候令max = d[i-1][j]。如果循环到了a[i] == b[j]的时候,则令 d[i][j] = max+1。 最后答案是 d[n1][1] ... d[n1][n2]的最大值。

    举个例子

    a={1, 4, 2, 5, -12}   b ={5, -12, 1, 2, 4, 5}

     

            5      -12     1     2     4     5  
      1     0    0   1   0   0   0
      4      0    0   1   0   2   0
      2   0    0   1   2   2   0
      5   1    0   1   2   2   3
      -12   1    1   1   2   2   3

                  if(a[i] == b[j])

                      d[i][j] = mx + 1;

                  else  if(a[i] > b[j] && mx < d[i-1][j]) 

                      mx = d[i-1][j];

           //只有当a[i] > b[j]时,才更新mx, 保证了所求序列是上升的。

     

    仔细看表格会发现: 若d[i][j] > 0 的话,那么在数组a前i个元素中一定存在a[k]( 1 <= k <= i)等于b[j]. 否则说明前i个a元素中没有与b[j]相同的元素。

    zoj2432

    #include<iostream>
    #include<cstdio>
    #include<string.h>
    #include<cstring>
    #include<math.h>
    using namespace std;
    
    const int N = 505;
    int n1, n2, t, mx, sum;
    int a[N], b[N], d[N][N], pi[N][N], pj[N][N];
    void  dp()
    {
        for(int i = 1; i <= n1; i++)
        {
            int mx = 0, x = 0, y = 0;
            for(int j = 1; j <= n2; j++)
            {
                d[i][j] = d[i-1][j];
                pi[i][j] = i-1;
                pj[i][j] = j;
                if(a[i] > b[j] && mx < d[i-1][j])
                {
                    mx = d[i-1][j];
                    x = i-1; y = j;
                }
                else if(a[i] == b[j])
                {
                    d[i][j] = mx + 1;
                    pi[i][j] = x;
                    pj[i][j] = y;
                }
            }
        }
    }
    void ac(int x, int y)
    {
        if(d[x][y] == 0)
            return;
        int fx = pi[x][y];
        int fy = pj[x][y];
        ac(fx, fy);
        if(d[x][y] != d[fx][fy] && y != 0)
        {
            printf("%d", b[y]);
            sum++;
            if(sum < mx) printf(" ");
            else
                printf("
    ");
        }
    }
    int main()
    {
        cin >> t;
        while(t--)
        {
            scanf("%d", &n1);
            for(int i = 1; i <= n1; i++) scanf("%d", &a[i]);
            scanf("%d", &n2);
            for(int i = 1; i <= n2; i++) scanf("%d", &b[i]);
            memset(d, 0, sizeof(d));
            memset(pi, -1, sizeof(pi));
            memset(pj, -1, sizeof(pj));
            dp();
            mx = 0;
            int flag = 0;
            for(int i = 1; i <= n2; i++)
            {
                if(d[n1][i] > mx)
                {
                    mx = d[n1][i];
                    flag = i;
                }
            }
            printf("%d
    ", mx);
            for(int i = 1; i <= n1; i++)
            {
                for(int j = 1; j  <= n2; j++)
                    printf("%d ", d[i][j]);
                printf("
    ");
            }
            sum = 0;
            if(mx > 0)
                ac(n1, flag);
            if(t)
                printf("
    ");
        }
        return 0;
    }
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    hdoj1423

    #include<iostream>
    #include<cstdio>
    #include<string.h>
    #include<cstring>
    #include<math.h>
    using namespace std;
    
    int n1, n2, t, k;
    int a[505], b[505], d[505][505];
    int dp()
    {
        int mx;
        for(int i = 1; i <= n1; i++)
        {
            mx = 0;
            for(int j = 1; j <= n2; j++)
            {
                d[i][j] = d[i-1][j];
                if(a[i] > b[j] && mx < d[i-1][j]) mx = d[i-1][j];
                else if(a[i] == b[j])
                    d[i][j] = mx + 1;
            }
        }
        mx = 0;
        for(int i = 1; i <= n2; i++)
        {
            if(d[n1][i] > mx)
                 mx = d[n1][i];
        }
        return mx;
    }
    int main()
    {
        cin >> t;
        while(t--)
        {
            scanf("%d", &n1);
            for(int i = 1; i <= n1; i++) scanf("%d", &a[i]);
            scanf("%d", &n2);
            for(int i = 1; i <= n2; i++) scanf("%d", &b[i]);
            memset(d, 0, sizeof(d));
            int ans = dp();
            printf("%d
    ", ans);
            if(t) printf("
    ");
        }
        return 0;
    }
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