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C++逆序数算法
2023-07-05 10:16:00 深夜i     --     --
逆序数 算法 C++

C++逆序数算法是一种用于计算数组中逆序数的算法。逆序数是指在数组中任意两个数字a[i]和a[j],如果满足i a[j],称a[i]和a[j]是一个逆序对。

C++逆序数算法的实现基于归并排序的思想。归并排序是一种分治算法,将待排序数组分成两个子数组,分别对子数组进行排序,再将子数组合并成一个有序的数组。在归并的过程中,可以计算两个子数组之间的逆序数,并将所有子数组之间的逆序数累加得到总逆序数。

下面是C++逆序数算法的核心代码:

int merge(int arr[], int left, int mid, int right) {

  int i = left, j = mid + 1, k = 0;

  int* temp = new int[right - left + 1];

  int count = 0;

  while (i <= mid && j <= right) {

    if (arr[i] <= arr[j]) {

      temp[k++] = arr[i++];

    }

    else {

      temp[k++] = arr[j++];

      count += mid - i + 1;

    }

  }

  while (i <= mid) {

    temp[k++] = arr[i++];

  }

  while (j <= right) {

    temp[k++] = arr[j++];

  }

  for (int p = 0; p < k; p++) {

    arr[left + p] = temp[p];

  }

  delete[] temp;

  return count;

}

int mergeSort(int arr[], int left, int right) {

  int count = 0;

  if (left < right) {

    int mid = left + (right - left) / 2;

    count += mergeSort(arr, left, mid);

    count += mergeSort(arr, mid + 1, right);

    count += merge(arr, left, mid, right);

  }

  return count;

}

int countReverse(int arr[], int n) {

  return mergeSort(arr, 0, n - 1);

}

在上面的代码中,merge函数用于合并两个子数组,并计算子数组之间的逆序数。mergeSort函数用于对子数组进行排序,并计算所有的逆序数。countReverse函数是对外暴露的接口函数,用于计算整个数组的逆序数。

C++逆序数算法的时间复杂度为O(nlogn),空间复杂度为O(n)。由于它是基于归并排序的,所以排序过程是稳定的,逆序数计算结果也是准确的。C++逆序数算法在实际应用中有着广泛的应用,例如在计算数据流中的倒置对和可逆对等问题时都有着重要的作用。

  
  

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