编程的逆序数怎么求

时间:2025-01-23 13:47:07 游戏攻略

求逆序数的方法主要有以下几种:

暴力法

描述:遍历数组中的每一对元素,如果前面的元素大于后面的元素,则逆序对个数加1。

时间复杂度:O(n^2),其中n为数组的长度。

代码示例

```python

def count_inversions(arr):

count = 0

n = len(arr)

for i in range(n):

for j in range(i+1, n):

if arr[i] > arr[j]:

count += 1

return count

```

归并排序法

描述:基于分治思想,将数组分成两个子数组,分别进行排序,然后合并时统计逆序对个数。

时间复杂度:O(nlogn),其中n为数组的长度。

代码示例

```python

def merge_sort(arr):

if len(arr) <= 1:

return 0

mid = len(arr) // 2

left_count = merge_sort(arr[:mid])

right_count = merge_sort(arr[mid:])

count = left_count + right_count

i = j = k = 0

while i < len(left_arr) and j < len(right_arr):

if left_arr[i] <= right_arr[j]:

arr[k] = left_arr[i]

i += 1

else:

arr[k] = right_arr[j]

j += 1

count += len(left_arr) - i

k += 1

while i < len(left_arr):

arr[k] = left_arr[i]

i += 1

k += 1

while j < len(right_arr):

arr[k] = right_arr[j]

j += 1

k += 1

return count

```

树状数组

描述:利用树状数组(Binary Indexed Tree)在合并过程中高效地计算逆序对。

时间复杂度:O(nlogn),其中n为数组的长度。

代码示例

```python

class BinaryIndexedTree:

def __init__(self, n):

self.n = n

self.c = * (n + 1)

@staticmethod

def lowbit(x):

return x & -x

def update(self, x, delta):

while x <= self.n:

self.c[x] += delta

x += BinaryIndexedTree.lowbit(x)

def query(self, x):

s = 0

while x > 0:

s += self.c[x]

x -= BinaryIndexedTree.lowbit(x)

return s

def count_inversions_tree(arr):

n = len(arr)

tree = BinaryIndexedTree(n)

count = 0

for i in range(n - 1, -1, -1):

count += tree.query(arr[i] - 1)

tree.update(arr[i], 1)

return count

```

这些方法各有优缺点,暴力法简单直观但时间复杂度较高;归并排序法效率较高,但实现相对复杂;树状数组方法在处理大规模数据时表现优异,但需要额外的空间。根据具体需求和数据规模,可以选择合适的方法来计算逆序数。