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动态规划:不相交的线

时间:2024-08-21 13:51:15浏览次数:12  
标签:连线 元素 相交 tails dp 动态 规划 nums1 nums2

目录

题目

思路

解题过程

复杂度

code 


题目

        在两条独立的水平线上按给定的顺序写下 nums1 和 nums2 中的整数。现在,可以绘制一些连接两个数字 nums1[i] 和 nums2[j] 的直线,这些直线需要同时满足:

  •  nums1[i] == nums2[j]
  • 且绘制的直线不与任何其他连线(非水平线)相交。

        请注意,连线即使在端点也不能相交:每个数字只能属于一条连线。以这种方法绘制线条,并返回可以绘制的最大连线数。

示例 1:

输入:nums1 = [1,4,2], nums2 = [1,2,4]
输出:2
解释:可以画出两条不交叉的线,如上图所示。 
但无法画出第三条不相交的直线,因为从 nums1[1]=4 到 nums2[2]=4 的直线将与从 nums1[2]=2 到 nums2[1]=2 的直线相交。

示例 2:

输入:nums1 = [2,5,1,2,5], nums2 = [10,5,2,1,5,2]
输出:3

示例 3:

输入:nums1 = [1,3,7,1,7,5], nums2 = [1,9,2,5,1]
输出:2

提示:

  • 1 <= nums1.length, nums2.length <= 500
  • 1 <= nums1[i], nums2[j] <= 2000

思路

         这个问题可以通过动态规划解决,具体方法是最长递增子序列(LIS)问题的变体。我们的目标是找出nums1nums2中相同元素的最大匹配数,同时保证匹配的线段不会相交。这个问题可以转化为在nums2中为nums1中的每个元素找到一个位置,使得所有找到的位置在nums2中是递增序列。


解题过程

  1. 初始化:创建一个列表tails,其长度与nums2中不同元素的数量相同,初始值设为-1。这个列表将保存每个元素最后出现的位置。

  2. 填充tails:遍历nums2,对于每个元素,如果它在tails中尚未出现,则在tails的末尾添加它的位置;如果已出现,则更新该元素在tails中的值为当前位置。

  3. 计算最长不下降子序列:遍历nums1,对于每个元素,检查它在tails中的位置。如果tails中对应的位置不是-1,说明可以与nums1中的当前元素匹配,更新答案长度。

  4. 返回答案:最终,答案即为nums1中可以找到的最长不下降子序列的长度。


复杂度

  • 时间复杂度:O(n×m),其中nnums1的长度,mnums2的长度。我们需要遍历nums1nums2各一次。
  • 空间复杂度:O(m),最多需要存储nums2中不同元素数量的索引,这个数量不会超过m

code 

class Solution(object):
    def maxUncrossedLines(self, nums1, nums2):
        m, n = len(nums1), len(nums2)
        # 初始化动态规划表
        dp = [[0] * (n + 1) for _ in range(m + 1)]

        # 填充动态规划表
        for i in range(1, m + 1):
            for j in range(1, n + 1):
                if nums1[i - 1] == nums2[j - 1]:
                    # 如果当前元素相等,可以建立一条新的连线
                    dp[i][j] = dp[i - 1][j - 1] + 1
                else:
                    # 如果不相等,不能建立新的连线,取两个子问题的较大值
                    dp[i][j] = max(dp[i - 1][j], dp[i][j - 1])

        # 返回动态规划表的最后一个元素
        return dp[m][n]

 

标签:连线,元素,相交,tails,dp,动态,规划,nums1,nums2
From: https://blog.csdn.net/Sxiaocai/article/details/141391688

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