lis指子序列而非连续子数组,元素下标递增但可不连续;如[10,9,2,5,3,7,101,18]的lis长度为4;常见错误是误用连续递增判断;o(n²)dp解法定义dp[i]为以arr[i]结尾的lis长度。

最长增长子序列(LIS)不是“连续子数组”
很多人一看到“数组中找最长增长序列”,第一反应是用双指针扫连续递增段——但 LIS 指的是**子序列**(元素可不连续,但下标必须递增),比如 [10, 9, 2, 5, 3, 7, 101, 18] 的 LIS 是 [2, 3, 7, 18] 或 [2, 5, 7, 101],长度为 4。这点不厘清,代码永远跑不对。
常见错误现象:for 循环里只比较 arr[i] > arr[i-1],结果算出来是连续递增长度(比如上面例子会返回 2),而非真正 LIS 长度。
O(n²) 动态规划解法:适合理解与小规模数据
核心思路:定义 dp[i] 表示以 arr[i] 结尾的最长增长子序列长度。对每个 i,往前遍历所有 j ,若 <code>arr[j] ,就尝试更新 <code>dp[i] = max(dp[i], dp[j] + 1)。
-
dp数组初始全为 1(每个元素自身构成长度为 1 的子序列) - 必须从左到右逐个计算
dp[i],因为依赖更小下标的dp[j] - 最终答案是
*max_element(dp.begin(), dp.end()),不是dp.back()
示例片段:
vector<int> arr = {10, 9, 2, 5, 3, 7, 101, 18};
vector<int> dp(arr.size(), 1);
for (int i = 1; i
<h3>O(n log n) 二分优化:必须用 <code>lower_bound</code>,不是 <code>upper_bound</code>
</h3>
<p>这个方法维护一个辅助数组 <code>tails</code>,其中 <code>tails[k]</code> 存放长度为 <code>k+1</code> 的所有 LIS 中**末尾最小的值**。它不存真实子序列,只用于推导长度。</p><div class="aritcle_card flexRow artxards">
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<p>关键点在于插入逻辑:</p>
<ul>
<li>遇到新数 <code>x</code>,用 <code>lower_bound(tails.begin(), tails.end(), x)</code> 找第一个 ≥ <code>x</code> 的位置</li>
<li>把该位置替换为 <code>x</code>(保持 <code>tails</code> 严格递增)</li>
<li>如果 <code>x</code> 比所有元素都大,就 <code>push_back(x)</code>,此时 <code>tails.size()</code> 就是当前 LIS 长度</li>
</ul>
<p>错误做法:用 <code>upper_bound</code> 或手写二分时边界写错(比如 <code>left = 0, right = tails.size()</code> 但循环条件漏掉 =),会导致替换位置偏移,长度计算错误。</p>
<p>正确示例:</p>
<pre class="brush:php;toolbar:false;">
vector<int> tails;
for (int x : arr) {
auto it = lower_bound(tails.begin(), tails.end(), x);
if (it == tails.end()) {
tails.push_back(x);
} else {
*it = x;
}
}
int ans = tails.size(); // → 4
</int>
注意输入边界和类型:空数组、重复元素、负数都 OK
lower_bound 版本天然支持重复元素(因为找的是 ≥,重复时会覆盖前一个相同值,不影响长度),也兼容负数和空输入。
- 空数组:
tails保持为空,tails.size()返回 0 —— 正确 - 全等数组如
[5,5,5]:tails始终只存一个5,长度为 1 —— 符合“增长”(严格递增)定义 - 若题目要求“非降序”(允许相等),需改用
upper_bound并调整逻辑,但标准 LIS 定义是严格递增
真正容易被忽略的是:这个算法只返回长度,不构造实际子序列。如果后续需要还原路径,得回到 O(n²) DP 并额外记录 parent 数组 —— 别指望 tails 能反推出来。
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