673. 最长递增子序列的个数(Python)

题目

难度:★★★☆☆
类型:数组
方法:动态规划

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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。

解答

最长递增子序列的问题常常使用动态规划来解决。回顾一下如何求最长递增子序列的长度的问题。我们准备一个长度为len(nums)的数组length,其中length[i]表示以nums[i]为结尾元素的最长递增子序列的长度,初始状态填充为1。

需要进行两次遍历,外层循环的下标i从0到len(nums),内层循环的下标j从0到i,这里也就保证了j<i,每当遇到nums[j]<nums[i]时,说明以nums[j]结尾的递增子序列(任意一个)有条件将nums[i]吸纳进去,并壮大自己的力量,使本递增子序列的长度增加1,用代码来表示也就是length[i] = max(length[i],length[j]+1),表达的含义就是以nums[i]结尾的最长子序列的长度在以nums[j]结尾的最长子序列的长度的基础上增加nums[i]这个元素。

如果需要统计个数,我们准备一个新的数组count,并初始化为1,用来记录以nums[i]结尾的最长上升子序列的个数,例如上面描述的每当遇到nums[j]<nums[i],更新长度向量的同时还要更新count向量,由于nums[i]相当于以nums[j]结尾的最长序列的一个向外扩展,因此直接继承nums[j]结尾的最长子序列的个数即可,也就是count[i]=count[j]。

但是,只有继承是远远不够的,在合适的时候还需要进行更新。这里需要说明一下的是,lenght向量中任意一个位置,是有可能被更新多次的,如果length[i]处已经有值,它被覆盖的条件是有更大的值的出现。如果我们得到的length[j]+1正好和这个位置处的值lenght[i]相等说明什么呢?说明的是以nums[i]结尾的最长上升子序列在本次更新之前已经出现过了,出现的次数存在count[i]位置处,为了表达这种出现的重复,我们将以nums[j]结尾的最长上升子序列的出现次数和上一次的出现次数累加,并更新到count[i]位置就好了,这是这道题的难点。

最终返回的是出现长度最长的子序列出现的次数,如果python不熟可以查一下资料理解代码。

class Solution(object):
    def findNumberOfLIS(self, nums):
        N = len(nums)
        if N <= 1:
            return N
        length = [1] * N
        count = [1] * N

        for i, num in enumerate(nums):
            for j in range(i):
                if nums[j] < nums[i]:
                    if length[j] >= length[i]:
                        length[i] = max(length[i], 1 + length[j])
                        count[i] = count[j]
                    elif length[j] + 1 == length[i]:
                        count[i] += count[j]

        longest = max(length)
        return sum(c for i, c in enumerate(count) if length[i] == longest)

如有疑问或建议,欢迎评论区留言~

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