A[0..n-1]是一个n个 不同实数构成的数组。如果i<j,但是A[i]>A[j],则这对元素(A[i],A[j])被称为一个倒置(inversion)。设计一个O(nlogn)算法来计算数组中的倒置数量。请用C++代码完整输出
时间: 2024-10-13 09:09:08 浏览: 53
要计算一个数组中的倒置数量,你可以使用归并排序的思想,合并时统计逆序对。这里给出一个C++实现的例子:
```cpp
#include <iostream>
#include <vector>
// 归并排序辅助函数,统计逆序对数量
int merge(std::vector<int>& arr, std::vector<int>& temp, int left, int mid, int right) {
int inversions = 0;
int i = left, j = mid + 1, k = 0;
// 比较 arr[i] 和 arr[j],并将较小的放入 temp 中
while (i <= mid && j <= right) {
if (arr[i] <= arr[j]) {
temp[k++] = arr[i++];
} else {
inversions += (mid - i + 1); // 左侧已排序部分比右侧多,增加逆序对数量
temp[k++] = arr[j++];
}
}
// 复制剩余左侧元素
while (i <= mid) {
temp[k++] = arr[i++];
}
// 复制剩余右侧元素
while (j <= right) {
temp[k++] = arr[j++];
}
// 把 temp 中的结果复制回 arr
for (i = left, k = 0; i <= right; ++i, ++k) {
arr[i] = temp[k];
}
return inversions;
}
// 归并排序主函数
int countInversions(std::vector<int>& arr, int n) {
std::vector<int> temp(n);
if (n > 1) {
int mid = n / 2;
return countInversions(arr, mid) + countInversions(arr + mid, n - mid) +
merge(arr, temp, 0, mid - 1, n - 1);
} else {
return 0; // 单个元素没有逆序对
}
}
int main() {
std::vector<int> arr = {5, 2, 4, 6, 1};
int n = arr.size();
int inversions = countInversions(arr, n);
std::cout << "Number of inversions in the array: " << inversions << std::endl;
return 0;
}
```
这个程序会输出给定数组中的逆序对数量。注意,这个代码的时间复杂度是 O(n log n),因为它采用了归并排序算法。
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