介绍
最长递增子序列(Longest Increasing Subsequence,简称 LIS)是一个经典的动态规划问题,广泛应用于算法设计和问题求解中。它的基本目标是从一个给定的数列中找到一个递增的子序列,使得子序列的长度尽可能长。LIS问题有很多应用场景,包括图形学、股票交易预测等问题中。
本文将带领你从动态规划的基本方法入手,逐步深入学习如何解决 LIS 问题,并且介绍几种优化方法,让解决方案在大数据情况下更高效。
问题描述
给定一个整数数组,求其中最长递增子序列的长度。子序列是从原数组中删除一些元素(不改变其相对顺序)得到的数组。
示例
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]
,其长度为 4。
1. 动态规划的基本解法
动态规划思想
我们可以通过动态规划的思想来求解 LIS 问题。具体步骤如下:
-
定义状态:
定义一个数组dp
,其中dp[i]
表示以第i
个元素为结尾的最长递增子序列的长度。 -
状态转移:
对于每一个元素nums[i]
,我们遍历其之前的元素nums[j]
(j < i
)