Longest Bitonic Subsequence
Detailed guide and Python implementation for the 'Longest Bitonic Subsequence' problem.
1. 学ぶ
The 'Longest Bitonic Subsequence' problem is a key challenge in the Dynamic Programming section.
This implementation focuses on easy-level logic in Python.
We prioritize technical accuracy and code readability in our provided solutions.
2. Real-World Applications
3. Visual Intuition
Visualizing the logic flow for Longest Bitonic Subsequence.
4. Prerequisites
5. Step-by-Step Thinking
1. Understand the problem
Read the problem statement for Longest Bitonic Subsequence carefully.
2. Formulate brute force
Draft a simple iterative solution.
3. Identify inefficiency
Look for redundant calculations.
4. Optimize search path
Use hashing or sorting to speed up the process.
5. Final Implementation
Clean up the code for production standards.
問題提起
Write a function lbs(arr) that returns the length of the longest bitonic subsequence in an array arr. A subsequence is bitonic if it first increases and then decreases, or strictly increases, or strictly decreases.
- •1 <= len(arr) <= 1000
- •-10^4 <= arr[i] <= 10^4
例
lbs([1, 11, 2, 10, 4, 5, 2, 1])
6
The longest bitonic subsequence is [1, 2, 10, 5, 2, 1] or [1, 2, 4, 5, 2, 1] with length 6.
lbs([12, 11, 40, 5, 3, 1])
5
The longest bitonic subsequence is [12, 11, 5, 3, 1] or [11, 40, 5, 3, 1] with length 5.
Need a Hint?
Edge Cases to Watch
- Empty input structures
- Single element inputs
- Large numerical bounds
解決する準備はできましたか?
Open the problem in PyRun's browser-based Python editor. Your code runs fully offline — no server required.
インタビューの洞察とバリエーション
複雑さの分析の内訳
なぜ時間がかかるのか: Directly evaluates all possibilities.
なぜ宇宙なのか: Uses standard local memory.
なぜ時間がかかるのか: Optimized paths reduce total operations.
なぜ宇宙なのか: May trade memory for speed.
最適化されたソリューションの Python コード
最適化されたソリューションの Python コード
def lbs_opt(arr):
n = len(arr)
lis = [1] * n
for i in range(1, n):
for j in range(i):
if arr[i] > arr[j] and lis[i] < lis[j] + 1: lis[i] = lis[j] + 1
lds = [1] * n
for i in range(n-2, -1, -1):
for j in range(n-1, i, -1):
if arr[i] > arr[j] and lds[i] < lds[j] + 1: lds[i] = lds[j] + 1
max_val = lis[0] + lds[0] - 1
for i in range(1, n): max_val = max(max_val, lis[i] + lds[i] - 1)
return max_valブルート フォース コード (スポイラーガード付き)
ブルート フォース コード (スポイラーガード付き)
def lbs_brute(arr):
# Try every index as the peak
res = 0
for i in range(len(arr)):
def lis_ending_at(idx):
res = 1
for j in range(idx):
if arr[j] < arr[idx]: res = max(res, 1 + lis_ending_at(j))
return res
def lds_starting_at(idx):
res = 1
for j in range(idx + 1, len(arr)):
if arr[j] < arr[idx]: res = max(res, 1 + lds_starting_at(j))
return res
res = max(res, lis_ending_at(i) + lds_starting_at(i) - 1)
return resAlgorithm Pattern Checklist
When dealing with Dynamic Programming data patterns.
- Are constraints clear?
- Is there a linear or logarithmic optimization possible?
Key Revision Notes
Standard Dynamic Programming problem properties apply.
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