总体思路:递归
1.把vector分为左右两个区间,分别统计左右两个区间的逆序对数量
long long merge(vector<int>& num, int head, int tail)
{
if (head >= tail || head >= size(num))
{
return 0;
}
int mid = (head + tail) / 2;
long long a = merge(num, head, mid);
long long b = merge(num, mid + 1, tail);
long long c = across(num, head, mid, tail);
return (a + b + c);
}
2.统计跨区间的逆序对数量
由于递推到最少一个元素时开始回归,此时两个区间都只有一个元素,可以看作已经有序,直接进行统计是否有逆序对,共有几对,同时归并排序;
因为对于递归来说,是从小问题回归到大问题的,所以前面已经解决了小区间有序,之后可以直接统计两个小区间的逆序对数量问题,再将小区间归并为大的有序区间
具体归并过程中:使用了额外的一个vector空间来存储临时的区间合并情况,之后再把临时空间复制到原vector中。
⚠️:temp空间大小最好和原vector一样,tail-head+1
使用归并排序而不用sort的优点:不用再额外浪费sort的时间,可以从小区间归并到大区间
时间复杂度:O(nlogn)
long long across(vector<int>& num, int head, int mid, int tail)
{
int p1 = head, p2 = mid + 1;
long long sum = 0;
int count = 0;
vector <int>temp(tail - head + 1);
while (p1 <= mid && p2 <= tail)
{
if (num[p1] > num[p2])
{
temp[count++] = num[p2];
p2++;
}
// 前面部分结束,结算
else
{
temp[count++] = (num[p1]);
sum += (p2 - mid - 1);
p1++;
}
}
// 补上没结算的部分
if (p2 > tail)
{
sum += (mid - p1 + 1) * (tail - mid);
while (p1 <= mid)
{
temp[count++] = (num[p1++]);
}
}
else
{
while (p2 <= tail)
{
temp[count++] = (num[p2++]);
}
}
int ins = head;
for (int res : temp)
{
num[ins++] = res;
}
return sum;
}