给定一个随机数数组,求取这个数组中的逆序对总个数。要求时间效率尽可能高,数组用键盘输入
时间: 2024-09-24 13:30:25 浏览: 58
对于给定的随机数数组,可以使用归并排序(Merge Sort)的思想来高效地找出逆序对的数量。归并排序通常需要 O(n log n) 时间复杂度,同时在合并过程中,每一对逆序数都会被计数一次。这是一种经典的解决方案,步骤如下:
1. 将数组递归地分割成两个部分,直到每个部分只有一个元素。
2. 合并这两个部分的同时统计逆序对:比较当前两个元素,如果左边的大于右边的,那么它们就构成了一对逆序对,并将计数加一。
3. 最终,两个有序的部分已经合并完成,返回的计数即为整个数组的逆序对总数。
下面是简单的 Java 代码实现:
```java
import java.util.Scanner;
public class InversePairsCount {
public static int mergeSortAndCountInversions(int[] arr, int left, int right) {
int invCount = 0;
if (left < right) {
int mid = left + (right - left) / 2;
invCount += mergeSortAndCountInversions(arr, left, mid);
invCount += mergeSortAndCountInversions(arr, mid + 1, right);
merge(arr, left, mid, right, invCount);
}
return invCount;
}
private static void merge(int[] arr, int left, int mid, int right, int& invCount) {
int[] temp = new int[right - left + 1];
int i = left, j = mid + 1, k = 0;
while (i <= mid && j <= right) {
if (arr[i] <= arr[j]) {
temp[k++] = arr[i++];
} else {
temp[k++] = arr[j++];
invCount += (mid - i + 1); // 左边比右边大的次数
}
}
// 把剩余的左半部分和右半部分复制到临时数组
while (i <= mid) {
temp[k++] = arr[i++];
}
while (j <= right) {
temp[k++] = arr[j++];
}
// 将临时数组的内容回填到原数组
for (i = left, k = 0; i <= right; i++, k++) {
arr[i] = temp[k];
}
}
public static void main(String[] args) {
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
System.out.println("请输入数组的长度:");
int n = scanner.nextInt();
int[] arr = new int[n];
System.out.println("请输入数组的元素(按空格分隔):");
for (int i = 0; i < n; i++) {
arr[i] = scanner.nextInt();
}
scanner.close();
int inversions = mergeSortAndCountInversions(arr, 0, n - 1);
System.out.println("数组中的逆序对总数是: " + inversions);
}
}
```
运行此代码,用户会先输入数组长度,接着输入每个元素,程序将输出逆序对的总数。
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