計算長度爲10^6的無序數列中逆對個數
例如:[17,26,3,87,65,2,90,91,98,28,25],其中逆對爲[17,3][17,2][26,3][26,2][26,25]…
C++語言實現,使用快速排序。
主要用到這三個函數。
數組:
12[1] 15[2] 60[3] 22[4] 31[5] 42[6] 39[7] 55[8] 20[9] 54[10] 61[11] 73[12] 71[13] 69[14] 59[15] 80[16] 10[17] 35[18] 44[19] 66[20]
遞歸排序後:
60[3] 55[8] 54[10] 42[6] 39[7] 31[5] 22[4] 20[9] 15[2] 12[1]
|® 80[16] 73[12] 71[13] 69[14] 66[20] 61[11] 59[15] 44[19] 35[18] 10[17]
特性比較:逆對數組中前面的數大於後面的一對數。
因爲 r左邊的數都在r右邊的數前面,兩邊都是獨立的從大到小排序。
if(shuzu[i]<=shuzu[j])j++; else{ count[0]=count[0]+q-j+1; i++; }
完成度:1000000個數用了6秒。
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <time.h>
#include <math.h>
#include <string>
#include <fstream>
#include <iostream>
using namespace std;
/*******************************************************************************************/
int i,j,a,b;
long int num;
int shuzu[10000000];
int count[3];
/*********************************************************************************************/
//讀取數組文件到shuzu[]中 函數名 number_in()
void number_in()
{
clock_t t1,t2;
//////////////////////////////
string filename;
printf("\n");
cout<<"請屬輸入文件名:";
cin>>filename;
printf("\n");
/////////////////////////////
t1=clock();
////////////////////////////
ifstream file(filename.c_str(),ios::in);
if(!file.fail())
{
file>>num;
cout<<"序列元素個數:"<<num<<endl;
for(long i=1;i<=num;i++)
{
file>>shuzu[i];
if(num<=10)cout<<shuzu[i]<<" ";
}
file.close();
printf("\n");
}
////////////////////////////
t2=clock();
double t=(double)(t2-t1)/CLK_TCK;
////////////////////////////
printf("讀取數組文件時間 %f s\n\n",t);
}
/*********************************************************************************************/
//隨即數組 suiji()
int suiji(void)
{
printf("\n隨即生成數組:\n\n");
printf("數組元素個數(當元素個數少於等於10時顯示數組):");
scanf("%d",&num);
printf("\n\n");
//////////////////////////
clock_t t1,t2;
t1=clock();
////////////////////////
for(i=1; i<=num; i++)
{
shuzu[i]=rand() % 1000000;
}
if(num<=20)
{
for(i=1;i<=num;i++)
{
printf("%6d",shuzu[i]);
}
printf("\n\n");
}
//////////////////////////
t2=clock();
double t=(double)(t2-t1)/CLK_TCK;
printf("生成數組的時間 %f s\n\n",t);
///////////////////////////
return 0;
}
/********************************************************************************************************/
//快速排序 quk(int i,int j)
int quk(int i,int j)
{
if(i<j)
{
int p=i;int q=j;
int key[2];
key[0]=shuzu[i];
while(i<j)
{
while(i<j && shuzu[j]<=key[0])
{j=j-1;}
shuzu[i]=shuzu[j];
if(i<j)i++;
while(i<j && shuzu[i]>=key[0])
{i=i+1;}
shuzu[j]=shuzu[i];
if(i<j)j--;
if(i==j)
{
shuzu[j]=key[0];
}
}
int r=i;
quk(p,r);
quk(r+1,q);
}
return 0;
}
/********************************************************************************************************/
//找逆對 nidui(int i,int j,int p,int q,int r)
int nidui(int i,int j,int p,int q,int r)
{
quk(p,r);
quk(r+1,q);
while(i<=r && j<=q)
{
if(shuzu[i]<=shuzu[j])j++;
else
{
count[0]=count[0]+q-j+1;
i++;
}
}
return 0;
}
/*********************************************************************************************************/
//遞歸算法 fenzhi(int p,int q)
int fenzhi(int p,int q)
{
//////////////////////
if(p<q)
{
int r=(p+q)/2;
fenzhi(p,r);
fenzhi(r+1,q);
nidui(p,r+1,p,q,r);
}
////////////////////////
return 0;
}
/*********************************************************************************************************/
//主函數
void main()
{
printf("——————————————————————————\n");
printf(" 班級:計算機0503班 姓名:陳剛 學號:10 \n\n");
printf(" “ 找逆對” \n");
printf("——————————————————————————");
L1: printf("\n\n請選擇 :");
printf("\n\n 1,隨即生成數組。 2,讀取已有數組文件。 3,退出。");
printf("\n\n 選擇 : ");
scanf("%d",&a);
printf(" .......................................\n");
////////////////////
///////////////////
if(a!=3)
{
if(a==2)number_in();
else if(a==1)suiji();//隨即數組
i=1;j=num;
/////////////////////////
clock_t t1,t2;
t1=clock();
/////////////////////////
fenzhi(i,j);
/////////////////////////
t2=clock();
double t=(double)(t2-t1)/CLK_TCK;
printf("逆對查找時間消耗 %f s\n\n",t);
/////////////////////////
printf("逆對個數是 %ld\n\n",count[0]);
printf("——————————————————————————");
goto L1;
L2: printf("\n");
}
}