阅读下列说明和C代码,回答问题1至问题3,将解答写在答题纸的对应栏内。
【说明】计算一个整数数组a的最长递增子序列长度的方法描述如下:假设数组a的长度为n,用数组b的元素b[i]记录以a[i](0≤i≤n)为结尾元素的最长递增子序列的长度,则数组a的最长递增子序列的长度为;其中b[i]满足最优子结构,可递归定义为:
【C代码】下面是算法的C语言实现。(1)常量和变量说明a:长度为n的整数数组,待求其最长递增子序列b:长度为n的数组,b[i]记录以a[i](0≤i≤n)为结尾元素的最长递增子序列的长度,其中0≤i
问题1:根据说明和C代码,填充C代码中的空(1)~(4)。 问题2:根据说明和C代码,算法采用了(5)设计策略,时间复杂度为(6)(用O符号表示)。 问题3:已知数组a={3,10,5,15,6,8},根据说明和C代码,给出数组b的元素值。
参考答案:
问题1:(1)b[0]=1(2)j)
问题2:O(n 2)
问题3:b={1,2,2,3,3,4}
解析:
本题考查算法设计与分析以及用C程序设计语言来实现算法的能力。此类题目要求考生认真阅读题目对问题的描述,理解算法思想,并会用C程序设计语言来实现。
【问题1】根据题干描述,用一个数组b来记录数组a每个子数组的最长递增子序列的长度,即b[i]记录a[0..i]的最长递增子序列的长度。首先,只有一个元素的数组的最长递增子序列的长度为1,即给b[0]直接赋值1。因此,空(1)处填写"b[0]=1"。两重for循环中,第一重是从a数组的第二个元素开始,考虑每个子数组a[0..i]的最长递增子序列的长度,第二重是具体的计算过程。考虑子数组a[0..i],其最长递增子序列的长度应该等于子数组a[0..i-1]中的比元素a[i]小的元素的最长递增子序列的长度加1,当然,可能存在多个元素比元素a[i]小,那么存在多个最长递增子序列的长度,此时,取最大者。因此,空处填写"j来实现的。另外,计算的过程不是采用递归的方式,而是以一种自底向上的方式进行的。
【问题2】从题干说明和C程序来看,这是一个最优化问题,而且问题具有最优子结构,一个序列的最长递增子序列由其子序列的最长递增子序列构成。在计算过程中采用了自底向上的方式来进行,这具有典型的动态规划特征。因此采用的是动态规划设计策略。C程序中,有两重for循环,因此时间复杂度为O(n)。
【问题3】输入数组为数组a={3,10,5,15,6,8},很容易得到,子数组a[0..0],a[0..1],…,a[0..5]的最长递增子序列的长度分别为1,2,2,3,3,4,因此答案为b={1,2,2,3,3,4}。该题可以根据题干说明、C代码来计算。由于输入很简单,答案也可以从输入直接计算出来。