【特殊子序列 DP】力扣2501. 数组中最长的方波

给你一个整数数组 nums 。如果 nums 的子序列满足下述条件,则认为该子序列是一个 方波 :

子序列的长度至少为 2 ,并且

将子序列从小到大排序 之后 ,除第一个元素外,每个元素都是前一个元素的 平方 。

返回 nums 中 最长方波 的长度,如果不存在 方波 则返回 -1 。

子序列 也是一个数组,可以由另一个数组删除一些或不删除元素且不改变剩余元素的顺序得到。

示例 1 :

输入:nums = 4,3,6,16,8,2

输出:3

解释:选出子序列 4,16,2 。排序后,得到 2,4,16

  • 4 = 2 * 2.
  • 16 = 4 * 4.
    因此,4,16,2 是一个方波.
    可以证明长度为 4 的子序列都不是方波。

示例 2 :

输入:nums = 2,3,5,6,7

输出:-1

解释:nums 不存在方波,所以返回 -1 。

回溯法

cpp 复制代码
class Solution {
public:
    int longestSquareStreak(vector<int>& nums) {
        unordered_set<long long> s(nums.begin(), nums.end());
        unordered_map<long long, int> memo;
        function<int(long long)> dfs = [&](long long x) -> int{
            if(s.find(x) == s.end()) return 0;
            if(memo.find(x) != memo.end()) return memo[x];

            memo[x] = 1 + dfs(x * x);
            return memo[x];
        };
        int ans = 0;
        for(int num : nums){
            ans = max(ans, dfs(num));
        }
        return ans >= 2 ? ans : -1;
    }
};

时间复杂度:O(n) ,其中 n 为 nums 的长度。至多有 O(n) 个状态。
空间复杂度:O(n)

我们可以使用回溯的方法,我们可以遍历数组的每一个元素,然后对他们进行回溯,他们会不断以O(1)的时间复杂度去寻找无序集合s里面是否有他们的平方。如果找到有他们的平方的数,那么就储存最长方波到memox中,并且与ans比较。在后面遍历过程中,如果回溯查找到memo中已经有缓存,那么就会直接返回memo。


动态规划

cpp 复制代码
class Solution {
public:
    int longestSquareStreak(vector<int>& nums) {
        sort(nums.begin(), nums.end());
        vector<int> dp(nums.back() + 1);
        int ans = 0;
        for(int x : nums){
            dp[x] = 1;
            int t = sqrt(x);
            if(t * t == x) dp[x] = dp[t] + 1;
            ans = max(ans, dp[x]);
        }
        return ans >= 2 ? ans : -1;
    }
};

我们可以采用先排序然后进行动态规划的方式,这样运行速度较快。我们定义nums中的元素为x,我们定义dpx为该元素为结尾的最大波长。要进行状态转移的前提是元素x进行根号后是整数(真实运算时),如果判断x进行根号后是整数,那么我们可以列出状态转移方程dp[x] = dp[t] + 1,并且与ans进行比对。

相关推荐
大明者省9 小时前
WSL2 Ubuntu22.04 GPU训练环境配置指南
人工智能·算法·计算机视觉
白狐_79810 小时前
408数据结构第8章:排序②——性质对比秒杀、场景选择与外部排序
java·数据结构·算法
zander25811 小时前
LeetCode 84:柱状图中的最大矩形——单调栈如何确定左右边界
java·数据结构·算法
Shell运维手记11 小时前
Linux 常用基础命令学习笔记
linux·运维·笔记·学习·算法·github
杨航 AI11 小时前
O(n log n):线性对数原理拆解 这个是排序算法的黄金复杂度之一。
算法·排序算法
船厂电气自动化ai大模型12 小时前
AI大模型与数学 第32课 函数凹凸性与二阶导数:拐点求解、凹凸区间计算(10道二阶导数计算题)
数据结构·人工智能·python·深度学习·算法
旖旎夜光12 小时前
LeetCode 3:无重复字符的最长子串(滑动窗口) —— 题解
数据结构·c++·算法·leetcode·滑动窗口
叠层归一研究院13 小时前
AGI 系统(十一):二阶网络 — 二阶递归 × 多主体 (元符号网络)
开发语言·人工智能·算法·php·agi
zlinear数据采集卡14 小时前
D223的PWM电机控制:6路独立脉冲+加减速算法深度解析
arm开发·stm32·嵌入式硬件·算法·fpga开发·架构
杨石兴14 小时前
31、玩具MoM:用2x2矩阵串起全套流程
人工智能·算法·矩阵·电磁学