LeetCode: 最长递增子序列(以及子序列个数)、最长连续递增序列、最长连续序列、最长公共子序列(动态规划、二分查找、贪心算法)
300. 最长递增子序列
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
提示:
1 <= nums.length <= 2500
-10^4 <= nums[i] <= 10^4
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?
动态规划
class Solution:
def lengthOfLIS(self, nums: List[int]) -> int:
if not nums:
return 0
dp = []
for i in range(len(nums)):
dp.append(1)
for j in range(i):
if nums[i] > nums[j]:
dp[i] = max(dp[i], dp[j] + 1)
return max(dp)
673. 最长递增子序列的个数
给定一个未排序的整数数组,找到最长递增子序列的个数。
示例 1:
输入: [1,3,5,4,7]
输出: 2
解释: 有两个最长递增子序列,分别是 [1, 3, 4, 7] 和[1, 3, 5, 7]。
示例 2:
输入: [2,2,2,2,2]
输出: 5
解释: 最长递增子序列的长度是1,并且存在5个子序列的长度为1,因此输出5。
注意: 给定的数组长度不超过 2000 并且结果一定是32位有符号整数。
动态规划
class Solution:
def findNumberOfLIS(self, nums: List[int]) -> int:
n = len(nums)
if n == 1: return 1
dp = [1] * n
count = [1] * n
max_length = 0
for i in range(1, n):
for j in range(i):
if nums[i] > nums[j]:
if dp[j] + 1 > dp[i]:
dp[i] = dp[j] + 1
count[i] = count[j]
elif dp[j] + 1 == dp[i]:
count[i] += count[j]
max_length = max(max_length, dp[i])
res = 0
for i in range(n):
if dp[i] == max_length:
res += count[i]
return res
674. 最长连续递增序列
给定一个未经排序的整数数组,找到最长且 连续递增的子序列,并返回该序列的长度。
连续递增的子序列 可以由两个下标 l 和 r(l < r)确定,如果对于每个 l <= i < r,都有 nums[i] < nums[i + 1] ,那么子序列 [nums[l], nums[l + 1], …, nums[r - 1], nums[r]] 就是连续递增子序列。
示例 1:
输入:nums = [1,3,5,4,7]
输出:3
解释:最长连续递增序列是 [1,3,5], 长度为3。
尽管 [1,3,5,7] 也是升序的子序列, 但它不是连续的,因为 5 和 7 在原数组里被 4 隔开。
示例 2:
输入:nums = [2,2,2,2,2]
输出:1
解释:最长连续递增序列是 [2], 长度为1。
提示:
1 <= nums.length <= 104
-10^9 <= nums[i] <= 10^9
遍历,原地维护 始终更新最大的连续序列长度
过程:
- count 为当前元素峰值,ans为最大峰值
- 初始化 count = 1
- 从 0 位置开始遍历,遍历时根据前后元素状态判断是否递增,递增则 count++,递减则 count=1
- 如果 count>ans,则更新 ans
- 直到循环结束
- 时间复杂度:O(N)
class Solution:
def findLengthOfLCIS(self, nums: List[int]) -> int:
if not nums:
return 0
count,ans = 1, 1
for i in range(len(nums)-1):
if nums[i+1]>nums[i]:
count+=1
else:
count=1
if count>ans:
ans = count
return ans
剑指 Offer II 119. 最长连续序列
给定一个未排序的整数数组 nums ,**找出数字连续的最长序列(不要求序列元素在原数组中连续)**的长度。
示例 1:
输入:nums = [100,4,200,1,3,2]
输出:4
解释:最长数字连续序列是 [1, 2, 3, 4]。它的长度为 4。
示例 2:
输入:nums = [0,3,7,2,5,8,4,6,0,1]
输出:9
提示:
0 <= nums.length <= 104
-10^9 <= nums[i] <= 10^9
进阶:可以设计并实现时间复杂度为 O(n) 的解决方案吗? 可使用哈希表
排序
class Solution:
def longestConsecutive(self, nums: List[int]) -> int:
if not nums:
return 0
num = sorted(nums)
count = 1
max_res = 1
for i in range(len(num)-1):
if num[i+1] == num[i] + 1:
count+=1
elif num[i+1] == num[i]:
continue #跳过
else:
count=1
if count>max_res:
max_res = count
return max_res
1143. 最长公共子序列
给定两个字符串 text1 和 text2,返回这两个字符串的最长 公共子序列 的长度。如果不存在 公共子序列 ,返回 0 。
一个字符串的 子序列 是指这样一个新的字符串:它是由原字符串在不改变字符的相对顺序的情况下删除某些字符(也可以不删除任何字符)后组成的新字符串。
例如,“ace” 是 “abcde” 的子序列,但 “aec” 不是 “abcde” 的子序列。
两个字符串的 公共子序列 是这两个字符串所共同拥有的子序列。
示例 1:
输入:text1 = “abcde”, text2 = “ace”
输出:3
解释:最长公共子序列是 “ace” ,它的长度为 3 。
示例 2:
输入:text1 = “abc”, text2 = “abc”
输出:3
解释:最长公共子序列是 “abc” ,它的长度为 3 。
示例 3:
输入:text1 = “abc”, text2 = “def”
输出:0
解释:两个字符串没有公共子序列,返回 0 。
提示:
1 <= text1.length, text2.length <= 1000
text1 和 text2 仅由小写英文字符组成。
动态规划
class Solution:
def longestCommonSubsequence(self, text1: str, text2: str) -> int:
m, n = len(text1), len(text2)
dp = [[0] * (n + 1) for _ in range(m + 1)]
for i in range(1, m + 1):
for j in range(1, n + 1):
if text1[i - 1] == text2[j - 1]:
dp[i][j] = dp[i - 1][j - 1] + 1
else:
dp[i][j] = max(dp[i - 1][j], dp[i][j - 1])
return dp[m][n]
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