hackerrank上的一道题,求插入排序过程中数组元素的移动次数。本题的实质是其实是经典的逆序对问题,逆序对是指那些i < j && a[i] > a[j]的数对。
最朴素的办法是两层循环扫描,复杂度为O(n^2)。
逆序对问题的经典解法是使用归并排序的思想。在合并两个有序数组a和b的过程中,从尾部开始逆向迭代,若发现a[i] > b[j],则所有b[j]之前的元素都小于a[i]。时间复杂度为O(nlogn),需要额外空间O(n)。
#include <iostream>
using namespace std;
long merge(long *a, long start, long mid, long end)
{
long sum = 0;
long *temp = new long[end - start + 1];
long i = mid, j = end;
long k = end - start;
while (i >= start && j >= mid + 1) {
if (a[i] > a[j]) {
temp[k--] = a[i--];
sum += j - mid;
}
else {
temp[k--] = a[j--];
}
}
while (i >= start) {
temp[k--] = a[i--];
}
while (j >= mid + 1) {
temp[k--] = a[j--];
}
k = 0;
for (long i = start; i <= end; i++) {
a[i] = temp[k++];
}
return sum;
}
long count(long *a, long start, long end)
{
long sum = 0;
if (start < end) {
long mid = start + (end - start) / 2;
sum += count(a, start, mid);
sum += count(a, mid + 1, end);
sum += merge(a, start, mid, end);
}
return sum;
}
int main()
{
int T;
cin >> T;
while (T--) {
long n;
cin >> n;
long *a = new long[n];
for (long i = 0; i < n; i++) {
cin >> a[i];
}
cout << count(a, 0, n - 1) << endl;
}
return 0;
}