长度为k的增加子序列的数量

时间:2013-05-06 16:18:55

标签: c++ algorithm lis fenwick-tree

我试图理解算法,它给出了时间O(n k log(n))中数组中长度K的增加子序列的数量。我知道如何使用O(k * n ^ 2)算法解决同样的问题。我查了一下,发现这个解决方案使用了BIT(Fenwick Tree)和DP。我也找到了一些代码,但我无法理解它。

以下是我访问过的一些有用的链接。

Here in SO
Topcoder forum
Random webpage

如果有人能帮我理解这个算法,我真的很感激。

1 个答案:

答案 0 :(得分:6)

我正在从here复制我的算法,其中解释了它的逻辑:

dp[i, j] = same as before num[i] = how many subsequences that end with i (element, not index this time) 
         have a certain length

for i = 1 to n do   dp[i, 1] = 1

for p = 2 to k do // for each length this time   num = {0}

  for i = 2 to n do
    // note: dp[1, p > 1] = 0 

    // how many that end with the previous element
    // have length p - 1
    num[ array[i - 1] ] += dp[i - 1, p - 1] *1*   

    // append the current element to all those smaller than it
    // that end an increasing subsequence of length p - 1,
    // creating an increasing subsequence of length p
    for j = 1 to array[i] - 1 do *2*       
      dp[i, p] += num[j]

您可以使用细分树或二进制索引树来优化*1**2*。这些将用于在num数组上有效地处理以下操作:

  • 鉴于(x, v)v添加到num[x](与*1*相关);
  • 鉴于x,找到总和num[1] + num[2] + ... + num[x](与*2*相关)。

这两个数据结构都存在微不足道的问题。

注意:这将具有复杂性O(n*k*log S),其中S是数组中值的上限。这可能是也可能不够好。要使其O(n*k*log n),您需要在运行上述算法之前规范化数组的值。规范化意味着将所有数组值转换为小于或等于n的值。所以这个:

5235 223 1000 40 40

变为:

4 2 3 1 1

这可以通过排序(保留原始索引)来完成。