P1020 导弹拦截
对应章节:五、数据结构与算法 → (十三) 动态规划(DP)基础。
(一) 任务与输出目标
求最长非增子序列长度,以及覆盖所有导弹的最少非增序列条数。
(二) 建模与推导
第一问按结尾推导:导弹 x 可以接在此前高度不小于 x 的导弹之后。把同一长度的候选压缩为“尽可能高的末尾”,因为较高末尾能接的后续高度更多。维护降序 tail,找到第一个严格小于 x 的位置并替换;相等可以接在末尾,所以使用 upper_bound 配合 greater。
第二问先得到下限:一条严格递增子序列中的导弹不能由同一系统拦截,因此系统数至少为 LIS 长度。再构造分配:对新高度 x,使用末尾高度不小于 x 且尽可能小的系统,替换它的末尾;找不到时才新建。末尾更高的系统留下处理其他高度,不会减少可选分配。这个过程的数组更新恰好也是 LIS 的 lower_bound 更新,因此系统数等于 LIS 长度,达到下限。输入没有个数,用 EOF 读完。
(三) 手算与过程
5,5,3 可由一套系统全部拦截,第一问为 3、第二问为 1;1,2,3 必须分三套,第一问为 1、第二问为 3。
(四) 带注释实现
#include <bits/stdc++.h>
#define int long long
#define endl '\n'
using namespace std;
void solve() {
vector<int> tail, systems;
int x;
while (cin >> x) {
auto it =
upper_bound(tail.begin(), tail.end(), x, greater<int>()); // 非增允许相等继续延长。
if (it == tail.end())
tail.push_back(x);
else
*it = x;
auto use = lower_bound(systems.begin(), systems.end(), x); // 最小的、仍能拦截 x 的末尾。
if (use == systems.end())
systems.push_back(x);
else
*use = x;
}
cout << tail.size() << '\n' << systems.size() << '\n';
}
signed main() {
ios::sync_with_stdio(false); // 关闭同步,使用 cin 与 cout 完成输入输出。
cin.tie(0), cout.tie(0);
int T = 1; // 本题读入一组数据。
// cin >> T; // 题目给出测试组数时开启,并在 solve 中处理一组。
while (T--)
solve();
}(五) 复杂度
时间 \(O(n\log n)\),空间 \(O(n)\)。