【leetcode】493. 翻转对(树状数组+离散化+二分)

树状数组解决逆序对问题
本文介绍了一种利用树状数组解决逆序对问题的方法。通过定义Bit类实现树状数组的基本操作,如获取指定位置之前元素的累加和及更新指定位置的值。Solution类中实现了寻找小于等于某值的最右位置和计算逆序对数量的功能。这种方法适用于处理大量整数的逆序对计算问题。

题目描述:

在这里插入图片描述

AC代码:


class Bit{
   private int n;
   private int[] C;
   public Bit(int n){
   this.n=n;
   C=new int[n+1];
   }
   public int lowbit(int x){return x&(-x);}
   public int getsum(int x){
   int sum=0;
   for(int i=x;i>0;i-=lowbit(i))    
   sum+=C[i];
   return sum;
   }
   public void update(int x,int v){
   for(int i=x;i<=n;i+=lowbit(i))    
    C[i]+=v;
   }
   }
class Solution {
    public int low(long []a,long x){
    int l=-1,r=a.length;
    while(l+1!=r){
    int m=(l+r)/2;
    if(a[m]<x) l=m;
    else r=m;
    }
    return l+1;
    }
    public int reversePairs(int[] nums) {
    int n=nums.length;
    long copy[]=new long[n];
    for(int i=0;i<n;i++) copy[i]=2l*nums[i];
    Arrays.sort(copy);
    Bit bit=new Bit(n);
    int ans=0;
    for(int i=n-1;i>=0;i--){
    ans+=bit.getsum(low(copy,1l*nums[i]));
    bit.update(low(copy,2l*nums[i])+1,1);
    }
    return ans;
    }
}

上一篇博客:【牛客网】数列区间最大值(树状数组)

### 问题分析 LeetCode 第 238 题要求我们构造一个数组,使得每个元素 `answer[i]` 等于原数组中除 `nums[i]` 之外所有元素的乘积。题目限制不能使用除法,并且时间复杂度必须为 O(n)。 如果采用暴力双重循环的方法,则时间复杂度会达到 O(),在大规模输入时会导致超时[^2]。因此需要一种更高效的策略。 ### 解题思路 一种常见且高效的做法是利用两个辅助数组: - **左乘积数组**:记录每个元素左侧所有元素的乘积。 - **右乘积数组**:记录每个元素右侧所有元素的乘积。 最终结果数组就是左右乘积相乘的结果。该方法的时间复杂度和空间复杂度均为 O(n)。 为了满足不使用额外空间的要求(除输出数组外),可以将左右乘积的计算过程合并到结果数组中进行优化。 ### C语言实现代码如下: ```c int* productExceptSelf(int* nums, int numsSize, int* returnSize) { *returnSize = numsSize; int *result = (int *)malloc(numsSize * sizeof(int)); // 初始化第一个元素为1,因为第一个元素左侧没有元素 result[0] = 1; // 计算每个元素左侧的乘积 for (int i = 1; i < numsSize; ++i) { result[i] = result[i - 1] * nums[i - 1]; } // 使用临时变量保存右侧乘积,从右向左遍历 int rightProduct = 1; for (int i = numsSize - 1; i >= 0; --i) { result[i] = result[i] * rightProduct; rightProduct *= nums[i]; } return result; } ``` ### 关键点说明 - **初始化**:首先设置 `result[0] = 1`,因为第一个元素左边没有数。 - **左乘积计算**:从索引 1 开始,每次用前一个位置的 `result` 值乘以当前索引前面的 `nums` 元素值。 - **右乘积与结果整合**:从右往左遍历,使用一个变量 `rightProduct` 来保存右边元素的乘积,并将其乘入 `result[i]` 中。 - **空间优化**:整个过程中只使用了一个结果数组和一个临时变量,从而实现了 O(1) 额外空间复杂度(不包括输出数组)。 ###
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