陣列中的逆序對 (java實現)
阿新 • • 發佈:2019-02-12
題目描述:
在陣列中的兩個數字,如果前面一個數字大於後面的數字,則這兩個數字組成一個逆序對。輸入一個數組,求出這個陣列中的逆序對的總數。
輸入:
每個測試案例包括兩行:
第一行包含一個整數n,表示陣列中的元素個數。其中1 <= n <= 10^5。
第二行包含n個整數,每個陣列均為int型別。
輸出:
對應每個測試案例,輸出一個整數,表示陣列中的逆序對的總數。
樣例輸入:
4
7 5 6 4
樣例輸出:
5
看到這樣的題目,最簡單的想法就是遍歷每一個元素,讓其與後面的元素對比,如果大於則count++,但是這樣的時間複雜度是o(n2)。這題有更好的解決方法,時間複雜度只需要o(nlogn)。其實這道題目的思路跟歸併排序差不多,求逆序對的過程就是一個求歸併排序的過程,在求出逆序對以後,原陣列變得有序,是通過歸併排序得到的。
考慮一下,逆序是說a[i]>a[j],j>i。那麼在排序的過程中,會把a[i]和a[j]交換過來,這個交換的過程,每交換一次,就是一個逆序對的“正序”過程。歸併排序的思想就是把前一段排序,後一段排序,然後再整體排序。利用歸併排序的過程中,在每一次歸併兩個陣列的時候,如果左陣列比右陣列大,那麼著就是一個逆序。記錄所有左陣列比右陣列大的情況,就是全部的逆序數目。
package Test;
import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.io.StreamTokenizer;
public class jobdu1348 {
static long count = 0;
public static void mergeSort(int []input,int left,int right){
//分治
int mid = (left + right) / 2;
if (left < right) {
// 左邊
mergeSort(input,left,mid);
// 右邊
mergeSort(input,mid+1,right);
// 左右歸併
merge(input,left,mid,right);
}
}
/**
* 二路歸併
* @param input
* @param left左陣列的第一個元素的索引
* @param center左陣列的最後一個元素的索引,center+1是右陣列第一個元素的索引
* @param right右陣列最後一個元素的索引
*/
public static void merge(int[]input,int left,int center,int right){
int []tempArray = new int[right-left+1];
int mid = center+1;
int temp = left;
int current = 0;
while(left<=center && mid<=right){
if(input[left]>input[mid]){
tempArray[current++]=input[mid++];
/*
* 如果input[left]>input[mid],那麼表明下標為left~center的值都會比input[mid]大;
* (5,7,8)(4,9)合併為 3+0+0+0
* */
count+=center-left+1;
}else{
tempArray[current++]=input[left++];
}
}
//只會執行一個
while(left<=center){
tempArray[current++]=input[left++];
}
while(mid<=right){
tempArray[current++]=input[mid++];
}
current=0;
while(temp<=right){
input[temp++]=tempArray[current++];
}
}
public static void main(String[] args) throws IOException {
StreamTokenizer cin = new StreamTokenizer(new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in)));
while(cin.nextToken()!=cin.TT_EOF){
int n = (int)cin.nval;
int []input = new int[n];
for(int i=0;i<n;i++){
cin.nextToken();
input[i] = (int)cin.nval;
}
count=0;
mergeSort(input,0,input.length-1);
System.out.println(count);
}
}
}