劍指offer51 陣列中的逆序對

2021-09-29 11:44:18 字數 3916 閱讀 3771

在陣列中的兩個數字,如果前面乙個數字大於後面的數字,則這兩個數字組成乙個逆序對。輸入乙個陣列,求出這個陣列中的逆序對的總數p。並將p對1000000007取模的結果輸出。 即輸出p%1000000007

輸入描述:

題目保證輸入的陣列中沒有的相同的數字

資料範圍:

對於%

50的資料,size<=10^

4對於%

75的資料,size<=10^

5對於%

100的資料,size<=2*

10^5

示例1

輸入1,2

,3,4

,5,6

,7,0

輸出7

1.將出現逆序的數插入到陣列中相應的位置,並統計逆序的對數,結果執行超時,通過了50%

class

solution

else

if(p==lst.

begin()

&&*p>data[i]

)else

if(res>

1000000007

) res=res%

1000000007;}

}return res;}}

;

2.暴力:執行結果也是執行超時,通過了75%

class

solution}}

return res%

1000000007;}

};

3.歸併排序:在歸併排序的過程中統計逆序對

參考:牛課討論

思路分析:

看到這個題目,我們的第一反應是順序掃瞄整個陣列。每掃瞄到乙個陣列的時候,逐個比較該數字和它後面的數字的大小。如果後面的數字比它小,則這兩個數字就組成了乙個逆序對。假設陣列中含有n個數字。由於每個數字都要和o(n)這個數字比較,因此這個演算法的時間複雜度為o(n^2)。

我們以陣列為例來分析統計逆序對的過程。每次掃瞄到乙個數字的時候,我們不拿ta和後面的每乙個數字作比較,否則時間複雜度就是o(n^2),因此我們可以考慮先比較兩個相鄰的數字。

在上圖(a)和(b)中,我們先把陣列分解成兩個長度為2的子陣列,再把這兩個子陣列分別拆成兩個長度為1的子陣列。接下來一邊合併相鄰的子陣列,一邊統計逆序對的數目。在第一對長度為1的子陣列、中7大於5,因此(7,5)組成乙個逆序對。同樣在第二對長度為1的子陣列、中也有逆序對(6,4)。由於我們已經統計了這兩對子陣列內部的逆序對,因此需要把這兩對子陣列 排序 如上圖(c)所示, 以免在以後的統計過程中再重複統計。

接下來我們統計兩個長度為2的子陣列子陣列之間的逆序對。合併子陣列並統計逆序對的過程如下圖如下圖所示。

我們先用兩個指標分別指向兩個子陣列的末尾,並每次比較兩個指標指向的數字。如果第乙個子陣列中的數字大於第二個陣列中的數字,則構成逆序對,並且逆序對的數目等於第二個子陣列中剩餘數字的個數,如下圖(a)和(c)所示。如果第乙個陣列的數字小於或等於第二個陣列中的數字,則不構成逆序對,如圖b所示。每一次比較的時候,我們都把較大的數字從後面往前複製到乙個輔助陣列中,確保 輔助陣列(記為copy) 中的數字是遞增排序的。在把較大的數字複製到輔助陣列之後,把對應的指標向前移動一位,接下來進行下一輪比較。

過程:先把陣列分割成子陣列,先統計出子陣列內部的逆序對的數目,然後再統計出兩個相鄰子陣列之間的逆序對的數目。在統計逆序對的過程中,還需要對陣列進行排序。如果對排序演算法很熟悉,我們不難發現這個過程實際上就是歸併排序。參考**如下:

完整**:

class

solution

intmergesort

(vector<

int>

&data,vector<

int>

&num,

int start,

int end)

int mid=

(start+end)/2

;int left=

mergesort

(data,num,start,mid)

;//前一半的逆序對數

int right=

mergesort

(data,num,mid+

1,end)

;//後一半的逆序對數

long

long count=0;

//合併後的逆序對數,定義成long型,避免統計兩個陣列的時候數太大越界。

//合併過程中是從後往前合併

int i=mid;

int j=end;

int index=end;

while

(i>=start&&j>=mid+1)

else

}for

(;i>=start;

--i)

num[index--

]=data[i]

;for

(;j>=mid+1;

--j)

num[index--

]=data[j]

;for

(int index=start; index<=end;

++index)

data[index]

= num[index]

;return

(left+right+count)

%1000000007;}

};

明白了解題思想後,在寫**的過程中踩得幾個坑:

1.inversepairs函式在呼叫下面這個mergesort這個函式時,傳入的引數一定不要忘了-1,data.size()-1;

2.在mergesort這個函式在遞迴呼叫的過程中最後合併完兩邊的數以後,一定要將當前排好序的狀態存到data裡面,以便下一輪的排序

for(int index=start; index<=end; ++index)

data[index] = num[index];

3.mergesort函式中,定義count變數來統計兩邊合併時出現的逆序對,為了防止數太大,要定義成long long型別;

4.當vector傳入的陣列發生改變時,注意使用引用型別,這裡傳入mergesort的引數如果不使用引用型別程式會出錯。

二刷依然沒有想到歸併排序的思想,想到的是暴力

下面是用歸併刷了一次

class

solution

private

:void

partition

(vector<

int>

&data,

int left,

int right,

int&res)

void

merge

(vector<

int>

&data,

int l1,

int r1,

int l2,

int r2,

int&res)

else

}while

(r1 >= l1)

temp.

push_back

(data[r1--])

;while

(r2 >= l2)

temp.

push_back

(data[r2--])

;int i =0;

while

(i < temp.

size()

) data[t--

]= temp[i++];}};

劍指Offer 51 陣列中的逆序對

在陣列中的兩個數字如果前面乙個數字大於後面的數字,則這兩個數字組成乙個逆序對。輸入乙個陣列,求出這個陣列中的逆序對的總數。樣例輸入 1,2,3,4,5,6,0 輸出 6 class solution object definversepairs self,nums type nums list in...

劍指offer 51 陣列中的逆序對

這到題的題目為 陣列中的兩個數字如果前面乙個數字大於後面的數字,則這兩個數字組成乙個逆序對。輸入乙個陣列,求出這兩個陣列中逆序對的總數。解題思路 將陣列分為若干個子陣列,其中每乙個數為乙個子陣列,先統計子陣列內部之間的逆序對,並對它們進行排序。然後統計相鄰兩個子陣列之間的逆序對用於對它們進行排序,直...

劍指offer 51 陣列中的逆序對

在陣列中的兩個數字如果前面乙個數字大於後面的數字,則這兩個數字組成乙個逆序對。輸入乙個陣列,求出這個陣列中的逆序對的總數。在陣列 7,5,6,4 中,一共有5個逆序對 分別是 7 5 7 6 7 4 6 4 5 4 直接暴力 class solution 遞迴 歸併排序 時間復制度 nlogn 我們...