資料結構和演算法分析之歸併排序 小和問題

2021-09-11 09:29:15 字數 2190 閱讀 5950

**示例:

//歸併排序

public

class

code_05_mergesort

mergesort

(arr,

0, arr.length -1)

;}public

static

void

mergesort

(int

arr,

int l,

int r)

int mid = l +

((r - l)

>>1)

;mergesort

(arr, l, mid)

;mergesort

(arr, mid +

1, r)

;merge

(arr, l, mid, r);}

public

static

void

merge

(int

arr,

int l,

int m,

int r)

while

(p1 <= m)

while

(p2 <= r)

for(i =

0; i < help.length; i++)}

}

歸併的時間複雜度分析:主要考慮兩個函式的時間花銷,一、陣列劃分函式 二、有序陣列歸併函式

前者的時間複雜度為o(n),因為**中有2個長度為n的迴圈,所以時間複雜度為o(n);

陣列長度為n的歸併排序所消耗的時間t[n]:呼叫前面函式將陣列劃分為兩個部分,那每乙個部分排序好所花時間為t[n/2],最後將這兩個部分的陣列合併成乙個有序陣列的時間花費為o(n);

公式:t[n]=2t[n/2]+o(n);

最終得出結果為:t[n]=o(nlogn);

因為不管元素在什麼情況下都要做出這些步驟,所花銷的時間是不變的,所以該演算法的最優時間複雜度和最差時間複雜度以及平均複雜度是一致的:o(nlogn)。

小和問題

在乙個陣列中,每乙個數左邊比當前數小的數累加起來,叫做這個陣列的小和。求乙個陣列

的小和。

例子:[1,3,4,2,5]

1左邊比1小的數,沒有;

3左邊比3小的數,1;

4左邊比4小的數,1、3;

2左邊比2小的數,1;

5左邊比5小的數,1、3、4、2;

所以小和為1+1+3+1+1+3+4+2=16

題目解析:

相當於求陣列中每乙個元素右邊有幾個比自己大的元素,然後用這個個數乘以自身,對每個元素求得的這樣的數相加的到的結果。

使用歸併排序來進行求和,在歸併的時候把陣列分成左右兩個,在歸併排序進行左右兩個陣列進行合併排序的時候進行計算。

如果左邊陣列元素n,小於右邊陣列元素m,那麼從右邊陣列右指標p到右邊陣列最後r就有(r-p+1)個n,依次累計相加,最後求出最小和。

**示例:

public

class

code_12_smallsum

return

mergesort

(arr,

0, arr.length -1)

;}public

static

intmergesort

(int

arr,

int l,

int r)

int mid = l +

((r - l)

>>1)

;return

mergesort

(arr, l, mid)

+mergesort

(arr, mid +

1, r)

+merge

(arr, l, mid, r);}

public

static

intmerge

(int

arr,

int l,

int m,

int r)

while

(p1 <= m)

while

(p2 <= r)

for(i =

0; i < help.length; i++

)return res;

}}

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