[路飞]_前端算法第一一二弹-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:

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:

输入:nums = [0,1,0,3,2,3]
输出:4

示例 3:

输入:nums = [7,7,7,7,7,7,7]
输出:1

动态规划

定义 dp[i]dp[i] 为考虑前 i 个元素,以第 i 个数字结尾的最长上升子序列的长度,注意 nums[i]nums[i] 必须被选取。

我们从小到大计算 dp\textit{dp}dp 数组的值,在计算 dp[i]dp[i]之前,我们已经计算出 dp[0i1]dp[0…i−1] 的值,则状态转移方程为:

图片.png

即考虑往 dp[0i1]dp[0…i−1]中最长的上升子序列后面再加一个 nums[i]nums[i]。由于 dp[j]dp[j] 代表 nums[0j]nums[0…j] 中以 nums[j]nums[j] 结尾的最长上升子序列,所以如果能从 dp[j]dp[j] 这个状态转移过来,那么 nums[i]nums[i] 必然要大于 nums[j]nums[j],才能将 nums[i]nums[i] 放在 nums[j]nums[j] 后面以形成更长的上升子序列。

最后,整个数组的最长上升子序列即所有 dp[i]dp[i] 中的最大值。

/**
 * @param {number[]} nums
 * @return {number}
 */
var lengthOfLIS = function (nums) {
  const dp = new Array(nums.length).fill(1);
  for (let i = 0; i < nums.length; i++) {
    // i与i前面的元素比较
    for (let j = 0; j < i; j++) {
      // 找比i小的元素,找到一个,就让当前序列的最长子序列长度加1
      if (nums[i] > nums[j]) {
        dp[i] = Math.max(dp[i], dp[j] + 1);
      }
    }
  }
  // 找出最大的子序列
  return Math.max(...dp);
};

复杂度分析

  • 时间复杂度:O(n2)O(n^2),其中 n 为数组 nums 的长度。动态规划的状态数为 n,计算状态 dp[i] 时,需要 O(n) 的时间遍历 dp[0…i−1] 的所有状态,所以总时间复杂度为 O(n^2)。

  • 空间复杂度:O(n),需要额外使用长度为 n 的 dp 数组。

图片.png