导弹拦截(DP LIS)

题目描述

某国为了防御敌国的导弹袭击,发展出一种导弹拦截系统。但是这种导弹拦截系统有一个缺陷:虽然它的第一发炮弹能够到达任意的高度,但是以后每一发炮弹都不能高于前一发的高度。某天,雷达捕捉到敌国的导弹来袭。由于该系统还在试用阶段,所以只有一套系统,因此有可能不能拦截所有的导弹。

输入导弹依次飞来的高度(雷达给出的高度数据是 ≤50000的正整数),计算这套系统最多能拦截多少导弹,如果要拦截所有导弹最少要配备多少套这种导弹拦截系统。

 

输入输出格式

输入格式:

 

1 行,若干个整数(个数 ≤100000)

 

输出格式:

 

2行,每行一个整数,第一个数字表示这套系统最多能拦截多少导弹,第二个数字表示如果要拦截所有导弹最少要配备多少套这种导弹拦截系统。

 

输入输出样例

输入样例#1:

389 207 155 300 299 170 158 65

输出样例#1:

6
2

 

思路:

 

第一个输出即求最长不递增子序列的长度,第二个输出根据Dilworth定理,即求最长递增子序列长度。

 

#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <cmath>
#include <cstring>
#include <vector>
#include <algorithm>
using namespace std;

typedef long long ll;

const int MAX = 100000+100;

int a[MAX], dp[MAX], n;

int bin(int len,int k)
{
    int l = 1, r = len;
    while(l <= r)
    {
        int mid = (l+r)/2;
        if(k > dp[mid])
            l = mid+1;
        else
            r = mid-1;
    }
    return l;
}

int bin2(int len,int k)
{
    int l = 1, r = len;
    while(l <= r)
    {
        int mid = (l+r)/2;
        if(k > dp[mid])
            r = mid-1;
        else
            l = mid+1;
    }
    return l;
}

//求最长不递增子序列长度
int LDS(int *a)
{
    int i,j,ans=1;
    dp[1] = a[1];
    for(i = 2; i <= n; i++)
    {
        if(a[i] <= dp[ans])
            j = ++ans;
        else if(a[i] >= dp[1])
            j = 1;
        else
            j = bin2(ans,a[i]);
        dp[j] = a[i];
    }
    return ans;
}

//求最长上升子序列长度
int LIS(int *a)
{
    int i,j,ans=1;
    dp[1] = a[1];
    for(i = 2; i <= n; i++)
    {
        if(a[i] <= dp[1])
            j = 1;
        else if(a[i] > dp[ans])
            j = ++ans;
        else
            j = bin(ans,a[i]);
        dp[j] = a[i];
    }
    return ans;
}

int main()
{
    n=0;
    while(scanf("%d",&a[++n])!=EOF) continue;
    n--;
    memset(dp,0,sizeof(dp));
    int ans1=LDS(a);
    memset(dp,0,sizeof(dp));
    int ans2=LIS(a);
    printf("%d\n",ans1);
    printf("%d\n",ans2);
    return 0;
}

 

### 关于洛谷平台上的导弹拦截问题 #### Python 实现解题思路 对于导弹拦截问题,核心在于找到最长不增子序列(LIS)。这个问题可以通过动态规划来解决。具体来说: 1. **单套系统最大拦截数量** 为了求得一套系统能够拦截的最大导弹数目,可以采用二分查找优化的动态规划方法。 ```python def max_intercept(nums): dp = [] for num in nums: i = bisect.bisect_right(dp, num) if i != len(dp): dp[i] = num else: dp.append(num) return len(dp) from bisect import bisect_right heights = list(map(int, input().split())) print(max_intercept(heights)) # 输出单套系统的最大拦截数[^1] ``` 上述代码通过维护一个`dp`数组记录当前最优解,在遍历过程中不断更新这个列表直到结束。最终返回的结果即为所需答案。 2. **最小需要几套系统才能全部拦截** 当考虑如何用最少数量的不同系统完全覆盖所有来袭目标时,则需转换视角——实际上是要找出原序列可被划分为几个互不相交且各自内部满足条件的子集。这相当于求出最长上升子序列长度之后再取总数除以其倒数即可得到结果。 ```python def min_systems_needed(nums): tails = [] for num in reversed(nums): idx = bisect_left(tails, num) if idx == len(tails): tails.append(num) else: tails[idx] = num return len(tails) from bisect import bisect_left heights = list(map(int, input().split()))[::-1] print(min_systems_needed(heights)) # 输出所需的最小系统数量 ``` 这里先对原始数据进行了反转处理以便更好地适应算法逻辑;接着利用了另一个版本的二分查找函数来进行操作;最后输出的就是所求的答案。
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