数组中的逆序对

来源:互联网 发布:法瑞尔威廉姆斯 知乎 编辑:程序博客网 时间:2024/05/17 23:14
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。

分析:
一、首先,最直观的算法就是我们遍历数组中的每个数字,在遍历到一个数字时,把这个数字和之后的数字作比较得出结果,这种算法的时间复杂度为O(n2).
二、要求出逆序对的个数,我们可以换一种思路,如果我们将数组按照从小到大的顺序排序,那么这个数组的逆序对就为0,假设我们的排序算法每次只能交换数组中相邻的数字,那么排序过程中交换的次数就是逆序对的个数。但是有一个问题,我们给排序算法加上这样一个限制之后,排序算法的时间复杂度也不达不到我们所期望的O(nlogn),不过我们可以考虑对归并排序进行一些改造,基于归并排序实现我们要的结果。

基于归并排序的实现方法,时间复杂度为O(nlogn):

class Solution {public:    int InversePairs( vector<int> data )    {        if ( data.empty() )            return 0;        vector<int> copy( data );        int count = InversePairsCore( data, copy, 0, copy.size()-1 );        return count;    }    int InversePairsCore( vector<int>& data, vector<int>& copy, int start, int end )    {        if ( start == end )        {            copy[start] = data[start];            return 0;        }        int length = ( end - start ) / 2;        int left = InversePairsCore( copy, data, start, start+length );        int right = InversePairsCore( copy, data, start+length+1, end );        int i = start + length;        int j = end;        int indexCopy = end;        int count = 0;        while ( i >= start && j >= start+length+1 )        {            if ( data[i] > data[j] )            {                copy[indexCopy--] = data[i--];                count += j-start-length;            }            else            {                copy[indexCopy--] = data[j--];            }        }        for ( ; i >= start; --i )            copy[indexCopy--] = data[i];        for ( ; j >= start+length+1; --j )            copy[indexCopy--] = data[j];        return left+right+count;    }};int main( void ){    Solution sos;    vector<int> data = { 7, 5, 6, 4 };    cout << sos.InversePairs( data ) << endl;    return 0;}
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