求数组的逆序数

这篇博客介绍如何利用归并排序算法在O(nlgn)的时间复杂度内计算序列的逆序数。通过逐步解析归并排序过程,解释在归并过程中如何记录逆序对,最终实现算法的优化,只需在原有的归并排序代码基础上添加一个全局变量和一行代码即可计算逆序数。

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题目:在一个排列中,如果一对数的前后位置与大小顺序相反,即前面的数大于后面的数,那么它们就称为一个逆序。一个排列中逆序的总数就称为这个排列的逆序数。

现在,给你一个N个元素的序列,请你判断出它的逆序数是多少。

比如 1 3 2 的逆序数就是1。

方法1::O(n^2)这个就不说了。

方法2: 借助归并排序达到O(nlgn)的时间复杂度,当然牺牲了一点空间。

这里主要描述一下方法2,前提是你需要懂一点归并排序的原理。举个例子,我们对{ 4 3 5 2 }做归并排序(升序)。一步一步的归并过程分解如下图所示。

a                                4352

b                 43                            52

c        4                 3             5             2                 

d                 34                            25

e                                2345

如上图所示,递归到第c行时,递归结束,开始回溯(归并)。在归并排序过程中,归并是在Merge函数中,对左半边数组和右半边数组做归并。先看第c行最左边的4和3,在归并的时候会判断这两个数的大小,4>3,所以这趟归并完结果为34。显然,我们在归并这里做比较的时候可以记录下来前半边数组比后半边数组大的对数。再看第d行,这里左半边数组是34,右半边是25,都已经有序了。按照归并排序,我们先要比较3和2的大小

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