题目难度:三星
考察点:归并排序
方法:归并排序
1.分析:
这个题的本质其实就是求一个逆序数,那么如何求逆序数呢,我们可以采用归并排序的方法。
归并排序:归并排序是建立在归并操作上的一种有效的排序算法,该算法是采用分治法(Divide and Conquer)的一个非常典型的应用。将已有序的子序列合并,得到完全有序的序列;即先使每个子序列有序,再使子序列段间有序。若将两个有序表合并成一个有序表,称为二路归并。
具体操作:
比较a[i]和a[j]的大小,若a[i]≤a[j],则将第一个有序表中的元素a[i]复制到r[k]中,并令i和k分别加上1;否则将第二个有序表中的元素a[j]复制到r[k]中,并令j和k分别加上1,如此循环下去,直到其中一个有序表取完,然后再将另一个有序表中剩余的元素复制到r中从下标k到下标t的单元。归并排序的算法我们通常用递归实现,先把待排序区间[s,t]以中点二分,接着把左边子区间排序,再把右边子区间排序,最后把左区间和右区间用一次归并操作合并成有序的区间[s,t]。
具体操作:
比较a[i]和a[j]的大小,若a[i]≤a[j],则将第一个有序表中的元素a[i]复制到r[k]中,并令i和k分别加上1;否则将第二个有序表中的元素a[j]复制到r[k]中,并令j和k分别加上1,如此循环下去,直到其中一个有序表取完,然后再将另一个有序表中剩余的元素复制到r中从下标k到下标t的单元。归并排序的算法我们通常用递归实现,先把待排序区间[s,t]以中点二分,接着把左边子区间排序,再把右边子区间排序,最后把左区间和右区间用一次归并操作合并成有序的区间[s,t]。
举个例子:
6 2 7 5 3 1 4
第一步:(6,2) (7,5) (3,1) (4)
两两排序(2,6)(5,7)(1,3)(4)
第二步:{(2,6),(5,7)}{(1,3),(4)}
两两排序(2,5,6,7) (1,3,4)
第三步:{(2,5,6,7),(1,3,4)}
两两排序 1 2 3 4 5 6 7 完成真正的排序。
其实我们就是先用递归算法将这 n 个数分解成一个一个的数,因为这样是已经排好序的,然后我们在两两进行合并。
第一步:(6,2) (7,5) (3,1) (4)
两两排序(2,6)(5,7)(1,3)(4)
第二步:{(2,6),(5,7)}{(1,3),(4)}
两两排序(2,5,6,7) (1,3,4)
第三步:{(2,5,6,7),(1,3,4)}
两两排序 1 2 3 4 5 6 7 完成真正的排序。
其实我们就是先用递归算法将这 n 个数分解成一个一个的数,因为这样是已经排好序的,然后我们在两两进行合并。
算法实现:
(1). 输入n和对应的n个数。(2).采用归并排序进行求逆序数。
(3). 输出逆序数结果。
空间复杂度:O(n)
2.复杂度分析:
时间复杂度:O(n*log(n))空间复杂度:O(n)
3.代码:
#include <bits/stdc++.h> using namespace std; const int MAXN = 5e4+5; int cnt = 0; int a[MAXN],p[MAXN]; void Merge_Array(int first, int mid, int last) { int i=first, j=mid+1, k=first; while(i<=mid && j<=last) { if(a[i] <= a[j]) p[k++] = a[i++]; else { p[k++] = a[j++]; cnt += j-k; } } while(i <= mid) p[k++] = a[i++]; while(j <= last) p[k++] = a[j++]; for(int i=first; i<=last; i++) a[i] = p[i]; } void Merge_Sort(int first, int last) { if(first < last) { int mid = (first + last) >> 1; Merge_Sort(first, mid); Merge_Sort(mid+1, last); Merge_Array(first, mid, last); } } int main() { int n; cin>>n; cnt = 0; for(int i=0; i<n; i++) cin>>a[i]; Merge_Sort(0, n-1); cout<<cnt<<endl; }