编程中的逆序数怎么求

时间:2025-01-27 02:38:47 网络游戏

在编程中,求一个序列的逆序数通常有以下几种方法:

暴力法

最简单直接的方法是使用两层循环遍历数列中的每一对数,比较它们的大小关系。如果前一个数大于后一个数,则这两个数构成一个逆序对,计数器加一。时间复杂度为O(n^2)。

归并排序法

归并排序在合并两个有序子序列的过程中,可以统计出逆序对的数量。具体方法是将序列分成两个子序列,分别计算每个子序列的逆序数,然后再计算合并过程中产生的逆序数,最后将两个子序列合并成一个有序序列。时间复杂度为O(nlogn)。

分治算法

定义一个函数`count_reverse`,用来计算逆序数。该函数接收一个数列作为参数,返回逆序对的个数。首先判断数列的长度是否小于等于1,如果是,则直接返回0。然后将数列平分为两个子序列,递归调用`count_reverse`函数,分别对子序列进行求逆序数操作,得到两个子序列的逆序对个数。再定义一个变量`count`,用来记录两个子序列之间的逆序对个数。利用双指针的方式,遍历两个子序列,将它们合并成一个有序序列,并在合并的过程中统计逆序对的个数。时间复杂度为O(nlogn)。

直接计数法

通过询问并等待用户输入,将输入的数字转换为字符串,然后从后往前遍历字符串,将每个字符连接起来,形成逆序数。这种方法简单直观,但时间复杂度为O(n^2)。

示例代码

```cpp

include

include

using namespace std;

long mergeSort(int arr[], int left, int right) {

if (left < right) {

int mid = left + (right - left) / 2;

long count = mergeSort(arr, left, mid) + mergeSort(arr, mid + 1, right);

count += merge(arr, left, mid, right);

return count;

}

return 0;

}

long merge(int arr[], int left, int mid, int right) {

int n1 = mid - left + 1;

int n2 = right - mid;

int L[n1], R[n2];

for (int i = 0; i < n1; i++)

L[i] = arr[left + i];

for (int j = 0; j < n2; j++)

R[j] = arr[mid + 1 + j];

int i = 0, j = 0, k = left;

long count = 0;

while (i < n1 && j < n2) {

if (L[i] <= R[j]) {

arr[k] = L[i];

i++;

} else {

arr[k] = R[j];

j++;

count += n1 - i; // 累加逆序对数量

}

k++;

}

while (i < n1) {

arr[k] = L[i];

i++;

k++;

}

while (j < n2) {

arr[k] = R[j];

j++;

k++;

}

return count;

}

int main() {

int arr[] = {1, 20, 6, 4, 5};

int n = sizeof(arr) / sizeof(arr);

cout << "逆序数为: " << mergeSort(arr, 0, n - 1) << endl;

return 0;

}

```

建议

暴力法适用于小规模数据,时间复杂度高,不推荐使用。

归并排序法分治算法适用于大规模数据,时间复杂度较低,是较好的选择。

直接计数法适用于简单场景,代码简洁易懂。

根据具体需求和数据规模,可以选择合适的方法来计算逆序数。