寻找最长的位序子序列

位序子序列是一个特殊的序列,它首先递增,然后递减。例如,给定数组 {1,2,5,4,3} 和 {12,16,22,25,10} 都是位序序列。目标是找出给定序列中最长的可能位序子序列。需要注意的是,给定的序列本身不必是位序的。

例如,对于序列 {9, 10, 3, 1, 2},可以手动构建可能的位序子序列:

  • {9,10,3,1}
  • {9,10,3,2}
  • {9,10,1}
  • {9,10,2}

最长的位序子序列长度为4,即 {9,10,3,1} 或 {9,10,3,2}。

可以通过编写一个C#程序来解决这个问题。下面是一个控制台应用程序的示例,它接受一个序列作为输入,并输出最长位序子序列的长度。

using System; class BitonicSequenceFinder { static void Main(string[] args) { int max = FindMaxBitonicLength(new int[] { 9, 10, 3, 1, 2 }); Console.WriteLine(max); Console.Read(); } private static int FindMaxBitonicLength(int[] arr) { int[] lis = GetLIS(arr); int[] lds = GetLDS(arr); PrintArray(arr); PrintArray(lis); PrintArray(lds); return GetMaxBitonicLength(arr.Length, lis, lds); } private static int[] GetLIS(int[] arr) { int n = arr.Length; int[] lis = new int[n]; for (int i = 0; i < n; i++) { lis[i] = 1; for (int j = 0; j < i; j++) { if (arr[i] > arr[j] && lis[i] <= lis[j]) { lis[i] = lis[j] + 1; } } } return lis; } private static int[] GetLDS(int[] arr) { int n = arr.Length; int[] lds = new int[n]; for (int i = n - 1; i >= 0; i--) { lds[i] = 1; for (int j = n - 1; j > i; j--) { if (arr[i] > arr[j] && lds[i] <= lds[j]) { lds[i] = lds[j] + 1; } } } return lds; } private static int GetMaxBitonicLength(int n, int[] lis, int[] lds) { int max = lis[0] + lds[0] - 1; for (int i = 1; i < n; i++) { if (lis[i] + lds[i] - 1 > max) { max = lis[i] + lds[i] - 1; } } return max; } private static void PrintArray(int[] items) { foreach (var item in items) { Console.Write(item + ", "); } Console.WriteLine(); } }

首先,尝试找到输入数组中最长的可能递增子序列。为此,为数组中的每个元素分配一个排名。这个排名表示从数组最左边(第一个元素)开始,按递增顺序到达当前数字(包括它自己)的元素数量。

然后,计算LDS(最长递减子序列)。LDS也是一个排名系统,但是是从右边开始的。正如所知,从右边开始的递增顺序意味着从左边开始的递减顺序。

沪ICP备2024098111号-1
上海秋旦网络科技中心:上海市奉贤区金大公路8218号1幢 联系电话:17898875485