歸併排序求逆序對

2022-09-14 07:15:08 字數 1163 閱讀 3767

逆序對:對於數列的第 \(i\) 個和第 \(j\) 個元素,如果滿足 \(i < j\) 且 \(a[i] > a[j]\),則其為乙個逆序對。

暴力求法就是兩遍for迴圈,\(o(n^2)\)超時

用歸併可以順便求出來,\(o(nlogn)\)

在一次歸併排序中,因為歸併要求將乙個完整區間分為兩塊,所以逆序對出現了三種情況。

逆序對在mid的左邊

逆序對在mid的右邊

逆序對的兩個元素乙個在mid左邊,乙個在mid右邊

之前提過歸併可以順便求出來,這裡設歸併排序有大小為該區間逆序對個數的返回值,即\(l-r的逆序對個數=merge\_sort(l,r)\)

因為是遞迴處理嘛,所以先將左右兩邊的歸併排序。重點是第三部分,如何處理這種情況。

首先,通過前兩次歸併排序,從\(l-mid,mid+1-r\)兩個部分都是有序的,在合併這兩個有序序列時,可以求出第三種情況的逆序對個數。

重新想一下逆序對的定義,是在前面的數比後面的數大。在區間上來看,就是\(l-mid\)的這一部分中有元素比\(mid+1-r\)中的元素大。

每次移動右半邊的指標時,從中間到左半邊指標所包含的所有數字 都是大於右半邊指標所指向的數字的,這些都可以組成逆序對,直接加上即可。

最後呢,其實1和2的情況沒有討論,因為歸併排序最後還是要分到只有兩個數進行排序的。乙個數不能構成逆序對,所以只有兩個數字的情況下,只存在第三種情況,接著往下遞迴就不需要考慮12了。

**:

#include using namespace std;

typedef long long ll;

typedef unsigned long long ull;

const int maxn = 1e5 + 10;

int n, q[maxn], tmp[maxn];

ll solve(int l, int r)

}while (i <= mid)

tmp[k++] = q[i++];

while (j <= r)

tmp[k++] = q[j++];

for (int i = l; i <= r; i++)

q[i] = tmp[i];

return ans;

}int main()

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