最长递增子列、最长公共子序列 python实现

本文深入讲解了DP算法中的最长公共子序列(LCS)问题及最长递增子序列(LIS)问题,并提供了Python实现代码。通过两种情况的分析,帮助读者理解如何通过递归式解决LCS问题,并展示了如何将LIS问题转化为LCS问题求解。

 

DP算法:

最长公共子序列:

把问题分成两种情况来讨论:

1. 如果S1[i] == S2[j]。就是i,j对应位置上的字符相等。那么可以得出M[i,j] = M[i-1,j-1]+1;为什么呢?可以想象的。如果M[i-1,j-1]也是一个最后方案,在这个最优方案上我们同时增加一个字符。而这两个字符又相 等。那么我们只需要在这个M[i-1,j-1]的最优方案上++就可以了。

2. 如果S1[i] != S2[j]。那么就拿M[i-1,j]M[i,j-1]来比较。M[i,j]的值就是M[i-1,j]M[i,j-1]中大的值。这好比原来的字符串 是S1[1...i-1]ABCS2[1...j-1]ABE。那S1[1..i]ABCES2[1..j]ABEC。可以看出来这个时候 M[i,j]不是由M[i-1,j-1]决定的,而是由ABCEABE或者ABCABEC来决定的,也就是M[i-1,j]M[i,j-1]

所以我们可以把这个问题的递归式写成:

 

最长递增子列可以转化为LCS求解   DP+排序

 

python实现代码:


 

### 回答1: 以下是 Python 实现最长递增子序列的代码: ```python def longest_increasing_subsequence(arr): n = len(arr) # dp[i] 表示以 arr[i] 为结尾的最长递增子序列的长度 dp = [1] * n for i in range(1, n): for j in range(i): if arr[i] > arr[j]: dp[i] = max(dp[i], dp[j] + 1) return max(dp) # 示例 arr = [10, 9, 2, 5, 3, 7, 101, 18] print(longest_increasing_subsequence(arr)) # 输出 4,即 [2, 3, 7, 101] 或者 [2, 5, 7, 101] 等等 ``` 该算法的时间复杂度为 $O(n^2)$。如果需要更快的解法,可以使用二分查找的优化,时间复杂度可以优化到 $O(n\log n)$。 ### 回答2: 最长递增子序列是指在一个序中找到一个子序列,使得子序列中的元素按照顺序递增,并且长度最长。下面是一个用Python实现最长递增子序列问题的简单算法。 首先,定义一个长度为n的数组dp,其中dp[i]表示以第i个元素结尾的最长递增子序列的长度。 然后,遍历整个数组,对于每一个元素nums[i],从0到i-1的范围内比较nums[i]和nums[j]的大小,如果nums[i]大于nums[j],则表示找到一个递增子序列,更新dp[i]为dp[j]+1的长度。 最后,找到dp数组中的最大值,即为最长递增子序列的长度。 下面是用Python实现最长递增子序列的代码: def longestIncreasingSubsequence(nums): n = len(nums) dp = [1] * n for i in range(n): for j in range(i): if nums[i] > nums[j]: dp[i] = max(dp[i], dp[j] + 1) return max(dp) nums = [10, 9, 2, 5, 3, 7, 101, 18] print(longestIncreasingSubsequence(nums)) 输出结果为4,表示在给定的数组中最长递增子序列的长度为4。 ### 回答3: 最长递增子序列是指在一个序中,找到一个最长子序列,使得子序列中的元素按照从小到大的顺序排。 解决这个问题的常见方法是使用动态规划。首先创建一个长度与原始序相同的数组dp,用于存储以每个元素结尾的最长递增子序列的长度。初始化dp数组中的每个元素为1,表示以该元素结尾的子序列最长长度为1。 然后使用两层循环,外层循环遍历序中的每个元素,内层循环遍历该元素之前的元素。如果当前元素大于前面的元素,并且以前面元素结尾的最长递增子序列长度加1大于当前元素结尾的最长递增子序列长度,则更新dp数组中的值。 最后遍历dp数组,找到其中的最大值,即为最长递增子序列的长度。 以下是使用python实现的代码示例: def longest_increasing_subsequence(nums): if not nums: return 0 n = len(nums) dp = [1] * n for i in range(n): for j in range(i): if nums[i] > nums[j] and dp[j] + 1 > dp[i]: dp[i] = dp[j] + 1 return max(dp) # 测试示例 nums = [10, 9, 2, 5, 3, 7, 101, 18] print(longest_increasing_subsequence(nums)) # 输出:4
评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值