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Author: dev-jonghoonpark

_posts/2024-02-26-leetcode-300.md

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 layout: post
-title: (Leetcode) 300 - Longest Increasing Subsequence
+title: (Leetcode) 300 - Longest Increasing Subsequence 풀이
 categories: [스터디-알고리즘]
-tags: [파이썬, 알고리즘, python, algorithm, Leetcode, DP, bisect, bisect_left, 배열 이진 분할 알고리즘]
+tags:
+  [
+    파이썬,
+    알고리즘,
+    python,
+    algorithm,
+    Leetcode,
+    DP,
+    bisect,
+    bisect_left,
+    배열 이진 분할 알고리즘,
+    Java,
+    자바,
+    Dynamic Programming,
+  ]
 date: 2024-02-27 00:30:00 +0900
 image:
   path: /assets/images/2024-02-26-leetcode-300/Page1.png
@@ -24,7 +38,7 @@ image:
 class Solution:
     def lengthOfLIS(self, nums: List[int]) -> int:
         longest = 1
-        
+
         dp = [1] + ([float('-inf')] * (len(nums) - 1))
 
         for i, num in enumerate(nums):
@@ -33,7 +47,7 @@ class Solution:
             for j in range(0, i + 1):
                 if num > nums[j]:
                     dp[i] = max(dp[i], dp[j] + 1)
-            
+
             if dp[i] == float('-inf'):
                 dp[i] = 1
 
@@ -63,13 +77,13 @@ class Solution:
         lst = []
         for num in nums:
             i = bisect_left(lst, num)
-            
+
             if i == len(lst):
                 lst.append(num)
-            
+
             else:
                 lst[i] = num
-        
+
         return len(lst)
 ```
 
@@ -118,3 +132,106 @@ lst [0, 1, 2, 3]
 4 # 최종결과
 ```
 
+## Java 로 다시 풀기 (24.07.17)
+
+Beats 62.23%
+
+```java
+class Solution {
+    public int lengthOfLIS(int[] nums) {
+        int[] dp = new int[nums.length];
+        Arrays.fill(dp, 1);
+
+        int max = 1;
+        for (int i = 1; i < nums.length; i++) {
+            for (int j = 0; j < i; j++) {
+                if (nums[j] < nums[i]) {
+                    dp[i] = Math.max(dp[j] + 1, dp[i]);
+                }
+            }
+            max = Math.max(max, dp[i]);
+        }
+        return max;
+    }
+}
+```
+
+### TC, SC
+
+시간복잡도는 O(n^2), 공간복잡도는 O(n)이다.
+
+## Follow up 문제
+
+> Follow up: Can you come up with an algorithm that runs in O(n log(n)) time complexity?
+
+파이썬 에서는 bisect_left 를 쓰면 된다고 하지만 자바에는 존재하지 않는다. 하지만 방법을 찾아보자.
+
+### dp 를 사용하지 않은 풀이 (Beats 82.20%)
+
+우선은 ArrayList를 이용하여 비슷하게 모방해보았다.
+
+```java
+public int lengthOfLIS(int[] nums) {
+    ArrayList<Integer> subsequence = new ArrayList<>();
+    subsequence.add(nums[0]);
+
+    for (int i = 1; i < nums.length; i++) {
+        int current = nums[i];
+
+        if(current > subsequence.get(subsequence.size() - 1)) {
+            subsequence.addLast(current);
+        } else if (current < subsequence.get(0)) {
+            subsequence.set(0, current);
+        } else {
+            for (int j = 1; j < subsequence.size(); j++) {
+                if(current > subsequence.get(j - 1) && current < subsequence.get(j)) {
+                    subsequence.set(j, current);
+                }
+            }
+        }
+    }
+
+    return subsequence.size();
+}
+```
+
+#### TC, SC
+
+아직은 여전히 시간복잡도는 O(n^2), 공간복잡도는 O(n)이다.
+빅오 표기법 상으로는 동일하나 실제 동작 시간은 감소하였다.
+
+### 진짜 binary search를 도입해보기 (Beats 92.57%)
+
+자바 Collections 에서는 binarySearch 메소드를 제공해준다.
+적용해보면 다음과 같다.
+
+```java
+public int lengthOfLIS(int[] nums) {
+    ArrayList<Integer> subsequence = new ArrayList<>();
+
+    for (int current : nums) {
+        // Collections.binarySearch : 목록에 포함된 경우 검색 키의 인덱스, 그렇지 않으면 (-(삽입점) - 1) 을 반환함.
+        int pos = Collections.binarySearch(subsequence, current);
+        if (pos < 0) pos = -(pos + 1);
+        if (pos >= subsequence.size()) {
+            subsequence.add(current);
+        } else {
+            subsequence.set(pos, current);
+        }
+    }
+
+    return subsequence.size();
+}
+```
+
+#### Collections.binarySearch
+
+해당 메소드의 리턴값은 다음과 같다.
+
+> 목록에 포함된 경우 검색 키의 인덱스, 그렇지 않으면 (-(삽입점) - 1).
+> 삽입 지점은 키가 목록에 삽입되는 지점, 즉 키보다 큰 첫 번째 요소의 인덱스 또는 목록의 모든 요소가 지정된 키보다 작은 경우 list.size()로 정의됩니다.
+> 키가 발견되는 경우에만 반환값이 >= 0이 되도록 보장합니다.
+
+#### TC, SC
+
+시간복잡도는 `O(n * logn)`, 공간복잡도는 `O(n)`이다.