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首先,逆序數的定義
什麼叫逆序數
對於某一個數來說,它的逆序數等於在它之前有多少個比它大的數
對於某一個序列來說,逆序數等於所有數的逆序數之和
例如
序列 5 1 5 2
逆序數 0 1 0 2
序列的逆序數 1+2=3
來看逆序數的求法
方法一
首先將定義一個結構體,存數列的值和下標,然後按數值從大到小(數值相同按下標從大到小)sort一下
然後建立樹狀數組,從最大的元素開始,將其標記,即 add(p【i】.id,1)
利用其query(i)查詢當前1----i的和
對於第i大的數,由於之前所有比它大的數已經標記,所以query(i)就是當前數的逆序數
例如 5 6 3 8 2 其排序之後即是 2 3 5 6 8 將求對應的值的逆序數的問題轉化成了求下標對應的逆序數按求逆
1 2 3 4 5 5 3 1 2 4
序數的方法,先求下標的逆序數 即: 0 + 1 + 2 + 2 + 1 = 6 ,答案即是序列的逆序數,
換一種思路來看, 爲了避免加入順序而導致逆序數的不正確,所以從後面開始逆序,因爲已經轉化成下標的逆序
所以只需看下標即可, 5 3 1 2 4 對於4的逆序只有5,在c[5]+1,
對於2的逆序有5,3,在c[5]+1,c[3]+1
其餘類似。。。。。
然後對於3來說的樹狀數組求1~3的和,即是求以3爲逆序數(此例是1,2)的數的個數,
同理對於 i 來求1~i 之間的和,就是來求以 i 爲逆序數的數的個數,最後求個總和,也就是所要求的該數列的逆序數。
代碼:
#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<algorithm>
using namespace std;
int c[100010];
typedef struct nodee{
int x,num;
}node;
node maze[10010];
bool cmp(node u,node v)
{
if(u.x==v.x)
return u.num>v.num;
return u.x<v.x;
}
int lowbit(int x)
{
return x&(-x);
}
void add(int x)
{
while(x<100005){
c[x]+=1;
x+=lowbit(x);
}
}
int summ(int x)
{
int sum=0;
while(x>0){
sum+=c[x];
x-=lowbit(x);
}
return sum;
}
int main()
{
int n,i;
while(scanf("%d",&n)!=EOF){
memset(c,0,sizeof(c));
for(i=1;i<=n;i++){
scanf("%d",&maze[i].x);
maze[i].num=i;
}
sort(maze+1,maze+n+1,cmp);
int sum=0;
for(i=n;i>=1;i--){
int y=maze[i].num;
sum+=summ(y);
add(y);
}
printf("%d\n",sum);
}
return 0;
}
方法二
也是樹狀數組,不過要離散化處理
所謂的離散化就是將數組排個序,例如從小到大排序,
那麼將第一小記做1,第二小記做2,那麼就算是離散化了
(離散,字面意思,分離,散開,分成一個個的小塊,當然每個塊不能相同)
這個處理的話就是這樣
序列 5 1 5 2
離散化數組 3 1 3 2
這樣從最小的數開始建立樹狀數組(標記)
那麼i-query(b【i】)就是當前數的逆序數(i爲當前第i個的數,b【i】是當前數是第幾小,
query詢問的是1------i有多少個標記的數(小於等於當前數的數),i-query(b【i】)自然是大於當前數 的數 的個數)
例如實例:maze[i].x: 2 5 7 3 4 排序後爲 maze[i].x 2 3 4 5 7
maze[i].num 1 2 3 4 5 maze[i].num 1 4 5 2 3
離散化後爲: maze[i].x 2 3 4 5 7 按照num的順序走就是:
maze[i].num 1 4 5 2 3 maze[i].num 1 2 3 4 5
b[maze[i].num] 1 2 3 4 5 b[maze[i].num] 1 4 5 2 3
對於這個例子,maze[i].num 從1~n開始遍歷,先add(1),改變後綴和,將比1大的c[i]都加1,
然後add(4),將比4 大的位置都加1
。。。。。以此類推
然後每一次query(b[i]),就代表在i之前有多少比 b[i] 小的數的個數,因爲 i 代表b[i] 的位置,即前面有幾個數
所以 i-query(b[i]) ,就代表 b[i] 之前有幾個比它大的數的個數。
補充一個
離散化三部曲:
1. 數組 ha[] 存儲所有存在過的數據,sort排序
2. 對ha數組進行去重,重複的數據只保留一個。unique去重(unique函數前提有序)
3. 查詢某個數字離散化之後對應的數字,lower_bound查排名
代碼
#include<cstdio>
#include<cstring>
#include<iostream>
#include<algorithm>
#define ll long long
using namespace std;
int n,c[100010];
int lowbit(int x)
{
return x&(-x);
}
void add(int k,int num)
{
while(k<=n)
{
c[k]+=num;
k+=lowbit(k);
}
}
int query(int k)
{
int sum=0;
while(k)
{
sum+=c[k];
k-=lowbit(k);
}
return sum;
}
typedef struct nodee
{
int x,i;
}node;
node maze[100010];
bool cmp(node u,node v)
{
if(u.x==v.x)
return u.i>v.i;
return u.x<v.x;
}
int b[100010];
int main(void)
{
int i,j,x,y;
while(~scanf("%d",&n))
{
ll sum = 0;
memset(c,0,sizeof(c));
for(i=1;i<=n;i++)
{
scanf("%d",&maze[i].x);
maze[i].i = i;
}
sort(maze+1,maze+1+n,cmp);
int cnt = 1;
for(i=1;i<=n;i++){
if(i!=1&&maze[i].x!=maze[i-1].x)
cnt++;
b[maze[i].i] = cnt;
}
for(i=1;i<=n;i++)
{
add(b[i],1);
sum += (i-query(b[i]));
}
printf("%lld\n",sum);
}
return 0;
}
方法三
歸併求解(我 還 不 會)
相當漂亮的寫法,讓我寫肯定寫不了這麼好,但是有個問題是b數組的申請,這裏頻繁申請爆掉了
我給改成了全局變量
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
long long int cnt;
int a[104000];
int *b;
void Merge(int a[], int low, int mid, int high);
void Merge_sort(int a[], int low, int high);///歸併排序
int main(){
int n, i;
scanf("%d", &n);
for(i = 0; i < n; i++)
scanf("%d", &a[i]);
b = new int[n];
cnt = 0;
Merge_sort(a, 0, n-1);
delete[] b;
printf("%lld\n", cnt);
return 0;
}
void Merge_sort(int a[], int low, int high){
int mid;
if(low < high){
mid = (low + high)/2;
Merge_sort(a, low, mid);
Merge_sort(a, mid+1, high);
Merge(a, low, mid, high);
}
}
void Merge(int a[], int low, int mid, int high){///可類比兩組有序鏈表的歸併,思想基本一樣
int i = low;
int j = mid + 1;
int k = 0;
//int *b = new int[high-low+1];///動態申請內存
while(i <= mid && j <= high){
if(a[i] <= a[j])
b[k++] = a[i++];
else {
b[k++] = a[j++];
cnt += (mid - i + 1);///歸併兩組有序數據,當a[i] > a[j], 則在區間[i, mid]的數據全部大於a[j],此時對於a[j]的逆序數爲(mid - i + 1)
}
}
while(i <= mid){
b[k++] = a[i++];
}
while(j <= high){
b[k++] = a[j++];
}
for(k = 0, i = low; i <= high; i++, k++){
a[i] = b[k];
}
}
方法四
直接數 的就不寫了