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力扣题: 如何求解最长递增子序列

前端

各位程序员们,大家好!今天,我们将一起挑战力扣题中的经典算法题——最长递增子序列。这道题不仅考察你的算法功底,更是面试中常见的题型。准备好接受挑战了吗?

题目

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,可以是原数组中的一些元素,但不一定是连续的。

例如,对于数组 nums = [10,9,2,5,3,7,101,18] ,最长递增子序列是 [2,3,7,101],长度为 4 。

解题思路

这道题可以使用动态规划算法来解决。动态规划是一种自底向上的算法,它将问题分解成若干个子问题,并逐步解决这些子问题,最终得到问题的整体解。

对于这道题,我们可以定义一个数组 dp,其中 dp[i] 表示以 nums[i] 结尾的最长递增子序列的长度。然后,我们可以使用以下递推公式来计算 dp[i]:

dp[i] = max(dp[j] + 1) + 1 (0 ≤ j < i 且 nums[j] < nums[i])

其中,max(dp[j] + 1) 表示以 nums[j] 结尾的最长递增子序列的长度,加上 1 表示将 nums[i] 加入子序列后的长度。

代码实现

def longest_increasing_subsequence(nums):
  """
  返回给定数组的最长递增子序列的长度。

  :param nums: 输入整数数组
  :return: 最长递增子序列的长度
  """

  # 初始化 dp 数组
  dp = [1] * len(nums)

  # 遍历数组
  for i in range(1, len(nums)):
    # 寻找以 nums[i] 结尾的最长递增子序列
    for j in range(i):
      if nums[j] < nums[i]:
        dp[i] = max(dp[i], dp[j] + 1)

  # 返回最长递增子序列的长度
  return max(dp)


# 测试用例
nums = [10, 9, 2, 5, 3, 7, 101, 18]
result = longest_increasing_subsequence(nums)
print(result)  # 输出:4

复杂度分析

  • 时间复杂度:O(n^2),其中 n 是数组 nums 的长度。这是因为我们使用了嵌套循环来计算 dp 数组。
  • 空间复杂度:O(n),这是因为我们需要使用一个数组 dp 来存储中间结果。

总结

最长递增子序列问题是一个经典的算法问题,可以通过动态规划算法来解决。这种方法简单易懂,而且可以应用于各种类似的问题。希望今天的讲解对大家有所帮助。如果你还有其他问题,欢迎在评论区留言讨论。