最长递增子序列

最长递增子序列

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给你一个整数数组  nums ,找到其中最长严格递增子序列的长度。

子序列是由数组派生而来的序列,删除(或不删除)数组中的元素而不改变其余元素的顺序。例如,[3,6,2,7]  是数组  [0,3,1,6,2,2,7]  的子序列。

示例 1:

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输入:nums = [10,9,2,5,3,7,101,18]
输出:4
解释:最长递增子序列是 [2,3,7,101],因此长度为 4 。

示例 2:

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2
输入:nums = [0,1,0,3,2,3]
输出:4

示例 3:

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输入:nums = [7,7,7,7,7,7,7]
输出:1

提示:

  • 1 <= nums.length <= 2500
  • -104 <= nums[i] <= 104

进阶:

  • 你可以设计时间复杂度为  O(n2)  的解决方案吗?
  • 你能将算法的时间复杂度降低到  O(n log(n))  吗?

Discussion | Solution

解法

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// @lc code=start
impl Solution {
    /// ## 解题思路
    /// - 动态规划
    /// 1. 设dp[i]: 表示以nums[i]为尾的最长递增序列的长度
    /// 2. 递推关系: dp[i] = max(dp[j]) + 1 (0=<j<i, nums[j]<nums[i])
    /// 3. 初始条件: dp[i] = 1 (i=0..n-1)
    /// 4. 目标: dp[nums.len()-1]
    pub fn length_of_lis0(nums: Vec<i32>) -> i32 {
        let mut dp = vec![1; nums.len()];
        let mut res = 1;
        for i in 1..nums.len() {
            for j in 0..i {
                if nums[i] > nums[j] {
                    dp[i] = dp[i].max(dp[j] + 1);
                }
            }
            res = res.max(dp[i] as i32);
        }

        res
    }

    /// ## 解题思路2
    /// - 贪心+二分查找
    /// 1. 设 lis[i]: nums[0..i]的最长递增子序列;
    /// 2. 初始化 lis[0] = nums[0];
    /// 3. 从左至右, 依次遍历nums[1..]
    /// 4. 如果 nums[i] > lis.last(), 则将nums[i]加入到lis[]末尾;
    /// 5. 否则, nums[i] < lis.last(),
    ///    在lis[]中查找第一个大于nums[i]的数lis[j](0=<j<i), 将其替换为nums[i];
    /// 6. 由于lis[]为递增序列, 则可使用二分法快速查找lis[j]
    pub fn length_of_lis(nums: Vec<i32>) -> i32 {
        let mut lis = vec![]; //最长递增子序列
        for n in nums {
            match lis.last() {
                None => lis.push(n),
                Some(&l) if l < n => lis.push(n),
                _ => match lis.binary_search(&n) {
                    Err(j) => lis[j] = n,
                    _ => {}
                },
            }
        }

        return lis.len() as i32;
    }
}
// @lc code=end

struct Solution;
#[cfg(test)]
mod tests {
    use super::*;

    #[test]
    fn test() {
        assert_eq!(Solution::length_of_lis(vec![10, 9, 2, 5, 3, 7, 101, 18]), 4);
        assert_eq!(Solution::length_of_lis(vec![0, 1, 0, 3, 2, 3]), 4);
        assert_eq!(Solution::length_of_lis(vec![7, 7, 7, 7, 7, 7, 7]), 1);
    }
}

updatedupdated2024-08-252024-08-25