分治算法中的归并排序求数组A(1……n)中的逆序对个数,写出其伪代码以及其时间复杂度
时间: 2024-10-14 10:03:02 浏览: 29
排序算法1
归并排序算法通常用于数组排序,但是在这里我们将它应用到计算逆序对的问题上。逆序对是指数组中满足a[i] > a[j] 的元素对(i < j)。我们可以采用分治策略,将这个问题分解为两个子问题,然后合并结果。
以下是归并排序求逆序对的伪代码:
```plaintext
function mergeSortWithReversePairs(A, left, right):
if left == right:
return 0 // 如果只有一个元素,逆序对为0
mid = (left + right) / 2
pairs_left = mergeSortWithReversePairs(A, left, mid)
pairs_right = mergeSortWithReversePairs(A, mid + 1, right)
merged_pairs = merge(A, left, mid, right, pairs_left, pairs_right)
return merged_pairs
function merge(A, left, mid, right, pairs_left, pairs_right):
result = pairs_left + pairs_right
i = left // 左半部分指针
j = mid + 1 // 右半部分指针
k = left // 合并结果的指针
while i <= mid and j <= right:
if A[i] <= A[j]:
result += pairs_right - (j - (mid + 1)) // 统计右半部分小于左半部分的逆序对
i++
else:
result += pairs_left // 左半部分大于右半部分,直接加总数
j++
# 处理剩余部分
while i <= mid:
result += pairs_right - (right - j)
i++
while j <= right:
result += pairs_left
j++
return result
```
**时间复杂度分析**:
- 归并排序的时间复杂度是 O(n log n),因为每次分割数组都会将问题规模减半,并且合并操作需要线性时间。
- 在合并过程中,每一对比较都可能形成一个逆序对,所以合并两个有序序列时的额外工作不会改变总的时间复杂度,仍然是 O(n)。
因此,整个归并排序求逆序对的总时间复杂度还是 O(n log n)。
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