Dostanete n dvojic čísel. V každém páru je první číslo vždy menší než druhé číslo. Pár (c d) může následovat další pár (a b), pokud b< c. Chain of pairs can be formed in this fashion. Find the longest chain which can be formed from a given set of pairs. Příklady:
Input: (5 24) (39 60) (15 28) (27 40) (50 90) Output: (5 24) (27 40) (50 90) Input: (11 20) {10 40) (45 60) (39 40) Output: (11 20) (39 40) (45 60) V předchozí příspěvek jsme diskutovali o maximální délce Chain of Pairs problém. Příspěvek se však týkal pouze kódu souvisejícího s nalezením délky řetězce maximální velikosti, ale nikoli konstrukce řetězce maximální velikosti. V tomto příspěvku budeme diskutovat o tom, jak vytvořit samotný řetězec maximální délky. Cílem je nejprve seřadit dané dvojice ve vzestupném pořadí podle jejich prvního prvku. Nechť arr[0..n-1] je vstupní pole dvojic po třídění. Vektor L definujeme tak, že L[i] je sám o sobě vektor, který ukládá řetězec maximální délky párů arr[0..i], který končí arr[i]. Proto lze pro index i L[i] rekurzivně zapsat jako -
L[0] = {arr[0]} L[i] = {Max(L[j])} + arr[i] where j < i and arr[j].b < arr[i].a = arr[i] if there is no such j Například pro (5 24) (39 60) (15 28) (27 40) (50 90)
L[0]: (5 24) L[1]: (5 24) (39 60) L[2]: (15 28) L[3]: (5 24) (27 40) L[4]: (5 24) (27 40) (50 90)
Upozorňujeme, že třídění párů se provádí, protože potřebujeme zjistit maximální délku páru a zde nezáleží na objednávce. Pokud nebudeme třídit, získáme páry v rostoucím pořadí, ale nebudou to maximálně možné páry. Níže je implementace výše uvedené myšlenky -
C++/* Dynamic Programming solution to construct Maximum Length Chain of Pairs */ #include
// Java program to implement the approach import java.util.ArrayList; import java.util.Collections; import java.util.List; // User Defined Pair Class class Pair { int a; int b; } class GFG { // Custom comparison function public static int compare(Pair x Pair y) { return x.a - (y.a); } public static void maxChainLength(List<Pair> arr) { // Sort by start time Collections.sort(arr Main::compare); // L[i] stores maximum length of chain of // arr[0..i] that ends with arr[i]. List<List<Pair>> L = new ArrayList<>(); // L[0] is equal to arr[0] List<Pair> l0 = new ArrayList<>(); l0.add(arr.get(0)); L.add(l0); for (int i = 0; i < arr.size() - 1; i++) { L.add(new ArrayList<>()); } // start from index 1 for (int i = 1; i < arr.size(); i++) { // for every j less than i for (int j = 0; j < i; j++) { // L[i] = {Max(L[j])} + arr[i] // where j < i and arr[j].b < arr[i].a if (arr.get(j).b < arr.get(i).a && L.get(j).size() > L.get(i).size()) L.set(i L.get(j)); } L.get(i).add(arr.get(i)); } // print max length vector List<Pair> maxChain = new ArrayList<>(); for (List<Pair> x : L) if (x.size() > maxChain.size()) maxChain = x; for (Pair pair : maxChain) System.out.println('(' + pair.a + ' ' + pair.b + ') '); } // Driver Code public static void main(String[] args) { Pair[] a = {new Pair() {{a = 5; b = 29;}} new Pair() {{a = 39; b = 40;}} new Pair() {{a = 15; b = 28;}} new Pair() {{a = 27; b = 40;}} new Pair() {{a = 50; b = 90;}}}; int n = a.length; List<Pair> arr = new ArrayList<>(); for (Pair anA : a) { arr.add(anA); } // Function call maxChainLength(arr); } } // This code is contributed by phasing17
# Dynamic Programming solution to construct # Maximum Length Chain of Pairs class Pair: def __init__(self a b): self.a = a self.b = b def __lt__(self other): return self.a < other.a def maxChainLength(arr): # Function to construct # Maximum Length Chain of Pairs # Sort by start time arr.sort() # L[i] stores maximum length of chain of # arr[0..i] that ends with arr[i]. L = [[] for x in range(len(arr))] # L[0] is equal to arr[0] L[0].append(arr[0]) # start from index 1 for i in range(1 len(arr)): # for every j less than i for j in range(i): # L[i] = {Max(L[j])} + arr[i] # where j < i and arr[j].b < arr[i].a if (arr[j].b < arr[i].a and len(L[j]) > len(L[i])): L[i] = L[j] L[i].append(arr[i]) # print max length vector maxChain = [] for x in L: if len(x) > len(maxChain): maxChain = x for pair in maxChain: print('({a}{b})'.format(a = pair.a b = pair.b) end = ' ') print() # Driver Code if __name__ == '__main__': arr = [Pair(5 29) Pair(39 40) Pair(15 28) Pair(27 40) Pair(50 90)] n = len(arr) maxChainLength(arr) # This code is contributed # by vibhu4agarwal
using System; using System.Collections.Generic; public class Pair { public int a; public int b; } public class Program { public static int Compare(Pair x Pair y) { return x.a - (y.a); } public static void MaxChainLength(List<Pair> arr) { // Sort by start time arr.Sort(Compare); // L[i] stores maximum length of chain of // arr[0..i] that ends with arr[i]. List<List<Pair>> L = new List<List<Pair>>(); // L[0] is equal to arr[0] L.Add(new List<Pair> { arr[0] }); for (int i = 0; i < arr.Count - 1; i++) L.Add(new List<Pair>()); // start from index 1 for (int i = 1; i < arr.Count; i++) { // for every j less than i for (int j = 0; j < i; j++) { // L[i] = {Max(L[j])} + arr[i] // where j < i and arr[j].b < arr[i].a if (arr[j].b < arr[i].a && L[j].Count > L[i].Count) L[i] = L[j]; } L[i].Add(arr[i]); } // print max length vector List<Pair> maxChain = new List<Pair>(); foreach (List<Pair> x in L) if (x.Count > maxChain.Count) maxChain = x; foreach (Pair pair in maxChain) Console.WriteLine('(' + pair.a + ' ' + pair.b + ') '); } public static void Main() { Pair[] a = { new Pair() { a = 5 b = 29 } new Pair() { a = 39 b = 40 } new Pair() { a = 15 b = 28 } new Pair() { a = 27 b = 40 } new Pair() { a = 50 b = 90 } }; int n = a.Length; List<Pair> arr = new List<Pair>(a); MaxChainLength(arr); } }
<script> // Dynamic Programming solution to construct // Maximum Length Chain of Pairs class Pair{ constructor(a b){ this.a = a this.b = b } } function maxChainLength(arr){ // Function to construct // Maximum Length Chain of Pairs // Sort by start time arr.sort((cd) => c.a - d.a) // L[i] stores maximum length of chain of // arr[0..i] that ends with arr[i]. let L = new Array(arr.length).fill(0).map(()=>new Array()) // L[0] is equal to arr[0] L[0].push(arr[0]) // start from index 1 for (let i=1;i<arr.length;i++){ // for every j less than i for(let j=0;j<i;j++){ // L[i] = {Max(L[j])} + arr[i] // where j < i and arr[j].b < arr[i].a if (arr[j].b < arr[i].a && L[j].length > L[i].length) L[i] = L[j] } L[i].push(arr[i]) } // print max length vector let maxChain = [] for(let x of L){ if(x.length > maxChain.length) maxChain = x } for(let pair of maxChain) document.write(`(${pair.a} ${pair.b}) `) document.write('') } // driver code let arr = [new Pair(5 29) new Pair(39 40) new Pair(15 28) new Pair(27 40) new Pair(50 90)] let n = arr.length maxChainLength(arr) /// This code is contributed by shinjanpatra </script>
výstup:
(5 29) (39 40) (50 90)
Časová složitost z výše uvedeného řešení dynamického programování je O(n2) kde n je počet párů. Pomocný prostor používaný programem je O(n2).