刷题:最长公共上升子序列

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题目来源:《算法竞赛进阶指南》

题目描述:

熊大妈的奶牛在小沐沐的熏陶下开始研究信息题目。

小沐沐先让奶牛研究了最长上升子序列,再让他们研究了最长公共子序列,现在又让他们研究最长公共上升子序列了。

小沐沐说,对于两个数列 A 和 B,如果它们都包含一段位置不一定连续的数,且数值是严格递增的,那么称这一段数是两个数列的公共上升子序列,而所有的公共上升子序列中最长的就是最长公共上升子序列了。

奶牛半懂不懂,小沐沐要你来告诉奶牛什么是最长公共上升子序列。

不过,只要告诉奶牛它的长度就可以了。

数列 A 和 B 的长度均不超过 3000。

输入格式

第一行包含一个整数 N,表示数列 A,B 的长度。

第二行包含 N 个整数,表示数列 A。

第三行包含 N 个整数,表示数列 B。

输出格式

输出一个整数,表示最长公共上升子序列的长度。

数据范围

1≤N≤3000,序列中的数字均不超过2^31−1。

输入样例:

4
2 2 1 3
2 1 2 3

输出样例:

2

思路分析:

状态表示:

  • f[i][j]代表所有a[1 ~ i]和b[1 ~ j]中以b[j]结尾的公共上升子序列的集合;
  • f[i][j]的值等于该集合的子序列中长度的最大值;

状态计算(对应集合划分):

首先依据公共子序列中是否包含a[i],将f[i][j]所代表的集合划分成两个不重不漏的子集:

  • 不包含a[i]的子集,最大值是f[i - 1][j];
  • 包含a[i]的子集,将这个子集继续划分,依据是子序列的倒数第二个元素在b[]中是哪个数:
    • 子序列只包含b[j]一个数,长度是1;
    • 子序列的倒数第二个数是b[1]的集合,最大长度是f[i - 1][1] + 1;
    • 子序列的倒数第二个数是b[j - 1]的集合,最大长度是f[i - 1][j - 1] + 1; 然后我们发现每次循环求得的maxv是满足a[i] > b[k]的f[i - 1][k] + 1的前缀最大值。因此可以直接将maxv提到第一层循环外面,减少重复计算。

AC代码:

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;

const int N=3010;
int a[N],b[N];
int f[N][N];
int n;
int main(){
    cin>>n;
    for(int i=1;i<=n;i++) cin>>a[i];
    for(int i=1;i<=n;i++) cin>>b[i];

    for(int i=1;i<=n;i++){
        int maxv=0;
        for(int j=1;j<=n;j++){
            f[i][j]=f[i-1][j];
            if(a[i]==b[j]) f[i][j]=max(f[i][j],maxv+1);

            if(b[j]<a[i]) maxv=max(maxv,f[i][j]);
        }
    }
    int res=0;
    for(int i=1;i<=n;i++) res=max(res,f[n][i]);
    cout<<res<<endl;
}