最长不下降子序列#LIS算法

本文详细解析了求解最长不下降子序列的高效算法,通过动态规划与二分查找结合,实现O(n log n)的时间复杂度。关键在于维护一个数组dp,记录已知最长子序列的末尾元素最小值,新元素加入时,利用upper_bound确定其位置。

给定一个序列,求最长不下降子序列的长度

定义:a[1…n]为原始序列,dp[k]表示长度为k的不下降子序列末尾元素的最小值,len表示当前已知的最长子序列的长度

初始化:dp[1] = a[1]; len = 1;

现在我们已知最长的不下降子序列长度为1,末尾元素的最小值为a[1],那么我们让i从2到n循环,依次求出前i个元素的最长不下降子序列的长度,循环的时候我们只需要维护好dp这个数组和len就可以了

重点是怎么维护

我看了很多很多博主讲的关于这个算法,最后看到了这样一篇博客,感觉博主写的超级棒,搞明白之后就有了这一篇博客
原版

新加进来一个元素a[i]
如果这个元素大于等于dp[len],那就直接加到序列的末尾
dp[++len] = a[i] 即可
那如果这个元素a[i]小于dp[len]呢,那就说明之前的元素可能满足不了len最大,那么就需要找到一个更有潜力,可以得到更优解的数把他替换掉
例如
两个数a[x] a[y] x < y 且a[x] < a[y] 且 dp[x] == dp[y]
这时候明显选择a[x]更有潜力,因为可能存在a[x] < a[z] < a[y]的情况,选择a[x]可以得到更优的解
所以就是当数组dp的值相同的时候,尽量选择更小的a[x]
这个更有潜力的数就是在dp数组中第一个大于当前的a[i]的,第一个意味着前面的都小于等于他
假设第一个大于他的是dp[j],说明dp[1…j-1]都小于等于它,那么它完全可以接上dp[j-1]然后生成一个长度为j的不下降子序列,而且这个子序列比当前的dp[j]这个子序列更有潜力(因为这个数比dp[j]小)
所以就替换掉它就行了,也就是dp[j]=a[i]
寻找第一个大于等于他的数
可以STL upper_bound 每次复杂度 logn

int a[40005];
int dp[40005];
int main()
{
    int n;	n = read(); 
    for(int i=1;i<=n;i++)	a[i] = read();
    if(n == 0)//0个元素特判一下 
    {
        printf("0\n");
        return 0;
    }
    dp[1] = a[1];  //初始化 
    int len = 1;
    for(int i=2;i<=n;i++)
    {
        if(a[i] >= dp[len]) dp[++len] = a[i];
		//如果可以接在len后面就接上,如果是最长上升子序列,这里变成 > 
        else//否则就找一个最该替换的替换掉
        {
            int j = upper_bound(dp+1,dp+len+1,a[i])-dp; 
			//找到第一个大于它的dp的下标,如果是最长上升子序列,这里变成lower_bound 
            dp[j] = a[i];
        }
    }
    printf("%d\n",len);    
    return 0;
}

一道最长不下降子序列的板子题

【电动汽车充电站有序充电调度的分散式优化】基于蒙特卡诺和拉格朗日的电动汽车优化调度(分时电价调度)(Matlab代码实现)内容概要:本文介绍了基于蒙特卡洛和拉格朗日方法的电动汽车充电站有序充电调度优化方案,重点在于采用分散式优化策略应对分时电价机制下的充电需求管理。通过构建数学模型,结合确定性因素如用户充电行为和电网负荷波动,利用蒙特卡洛模拟生成大量场景,并运用拉格朗日松弛法对复杂问题进行分解求解,从而实现全局最优或近似最优的充电调度计划。该方法有效降低了电网峰值负荷压力,提升了充电站运营效率与经济效益,同时兼顾用户充电便利性。 适合人群:具备一定电力系统、优化算法和Matlab编程基础的高校研究生、科研人员及从事智能电网、电动汽车相关领域的工程技术人员。 使用场景及目标:①应用于电动汽车充电站的日常运营管理,优化充电负荷分布;②服务于城市智能交通系统规划,提升电网与交通系统的协同水平;③作为学术研究案例,用于验证分散式优化算法在复杂能源系统中的有效性。 阅读建议:建议读者结合Matlab代码实现部分,深入理解蒙特卡洛模拟与拉格朗日松弛法的具体实施步骤,重点关注场景生成、约束处理与迭代收敛过程,以便在实际项目中灵活应用与改进。
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