题目:在数组中的两个数字如果前面一个数字大于后面的数字,则这两个数字组成一个逆序对。输入一个数组,求出这个数组中的逆序对的总数。例如,有一个数组为Array[0..n] 其中有元素a[i],a[j].如果 当ia[j],那么我们就称(a[i],a[j])为一个逆序对。在数组{ 7,5,6,4}中一共存在5对逆序对,分别是(7,6),(7,5),(7,4),(6,4),(5,4)。
参考文献
->归并排序
解题思路
看到这样的题目,最简单的想法就是遍历每一个元素,让其与后面的元素对比,如果大于则count++,但是这样的时间复杂度是o(n2)。这题有更好的解决方法,时间复杂度只需要o(nlogn)。其实这道题目的思路跟归并排序差不多,求逆序对的过程就是一个求归并排序的过程,在求出逆序对以后,原数组变得有序,是通过归并排序得到的。
(1)总体的意思就是将数组分成两段,首先求段内的逆序对数量,比如下面两段代码就是求左右两端数组段内的逆序对数量
inversions+=InversePairsCore(arry,start,mid,temp);//找左半段的逆序对数目inversions+=InversePairsCore(arry,mid+1,end,temp);//找右半段的逆序对数目
(2)然后求段间的逆序对数量,如下面的代码
inversions+=MergeArray(arry,start,mid,end,temp);//在找完左右半段逆序对以后两段数组有序,然后找两段之间的逆序对。最小的逆序段只有一个元素。
(3)然后在求段间逆序对的时候,我们分为arry[start...mid]和arry[mid+1...end],然后设置两个指针ij分别指向两段数组的末尾元素,也就是i=mid,j=end。然后比较arry[i]和arry[j],
- 如果arry[i]>arry[j],因为两段数组都是有序的,所以arry[i]>arry[mid+1...j],这些都是逆序对,我们统计出的逆序对为j-(mid+1)+1=j-mid。并且将大数arry[i]放入临时数组temp[]当中,i往前移动
- 如果arry[i]<arry[j],则将大数arry[j]放入temp[]中,j往前移。
完整实现代码
View Code
#include#include using namespace std;void printArray(int arry[],int len){ for(int i=0;i =start&&j>mid) { if(arry[i]>arry[j]) { temp[k++]=arry[i--];//从临时数组的最后一个位置开始排序 count+=j-mid;//因为arry[mid+1...j...end]是有序的,如果arry[i]>arry[j],那么也大于arry[j]之前的元素,从a[mid+1...j]一共有j-(mid+1)+1=j-mid } else { temp[k++]=arry[j--]; } } cout<<"调用MergeArray时的count:"< < =start)//表示前半段数组中还有元素未放入临时数组 { temp[k++]=arry[i--]; } while(j>mid) { temp[k++]=arry[j--]; } //将临时数组中的元素写回到原数组当中去。 for(i=0;i
输出结果:
调用MergeArray时的count:01 3 7 8 2 4 6 5调用MergeArray时的count:01 3 7 8 2 4 6 5调用MergeArray时的count:01 3 7 8 2 4 6 5调用MergeArray时的count:01 3 7 8 2 4 6 5调用MergeArray时的count:1//这是因为上面65之间有段内的逆序对1 3 7 8 2 4 5 6调用MergeArray时的count:01 3 7 8 2 4 5 6调用MergeArray时的count:9//这里全部都是段间的逆序对,(3,2),(7,2),(7,4),(7,5),(7,6),(8,2),(8,4),(8,5),(8,6),一共有九个1 2 3 4 5 6 7 8逆序对数量:10