在C++中如何高效实现逆序对的计数?请提供针对信息学竞赛的优化算法和代码示例。
时间: 2024-11-12 16:22:04 浏览: 33
逆序对的计数是信息学竞赛中常见的算法问题,特别是在NOIP竞赛中。解决这一问题,推荐使用归并排序的变种算法——一种分治策略,可以在O(nlogn)的时间复杂度内解决。以下是算法实现的关键步骤和示例代码:
参考资源链接:[2017年全国青少年信息学奥林匹克联赛初赛C++试题解析](https://wenku.csdn.net/doc/6irgg5j9pq?spm=1055.2569.3001.10343)
1. **分割**:将给定的序列分割成尽可能小的子序列,直到每个子序列只有一个元素。
2. **合并**:对两个相邻的子序列进行合并操作,在合并的过程中计算逆序对的数量。
3. **计数**:在合并的同时,若左半部分的当前元素大于右半部分的当前元素,则左半部分的这个元素可以和右半部分中还未处理的所有元素构成逆序对,逆序对的数量加右半部分未处理元素的数量。
这里是具体的C++代码实现:
```cpp
#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>
using namespace std;
long long mergeCount(vector<int> &arr, vector<int> &temp, int left, int mid, int right) {
long long count = 0;
int i = left, j = mid + 1, k = left;
while (i <= mid && j <= right) {
if (arr[i] <= arr[j]) {
temp[k++] = arr[i++];
} else {
temp[k++] = arr[j++];
count += (mid - i + 1); // 当前逆序对数
}
}
while (i <= mid) temp[k++] = arr[i++];
while (j <= right) temp[k++] = arr[j++];
for (i = left; i <= right; i++) {
arr[i] = temp[i];
}
return count;
}
long long mergeSortCount(vector<int> &arr, vector<int> &temp, int left, int right) {
if (left >= right) return 0;
int mid = (left + right) / 2;
long long count = 0;
count += mergeSortCount(arr, temp, left, mid);
count += mergeSortCount(arr, temp, mid + 1, right);
count += mergeCount(arr, temp, left, mid, right);
return count;
}
int main() {
vector<int> arr = {1, 3, 2, 3, 1}; // 示例数组
vector<int> temp(arr.size());
cout <<
参考资源链接:[2017年全国青少年信息学奥林匹克联赛初赛C++试题解析](https://wenku.csdn.net/doc/6irgg5j9pq?spm=1055.2569.3001.10343)
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