使用歸併排序計算陣列中逆序對的 C/C++ 程式?


對給定陣列進行排序時發生的逆序對的數量稱為逆序對數。逆序對問題是一個經典問題,可以使用歸併排序演算法解決。在這個問題中,我們將計算陣列中每個元素左側比它大的元素的數量,並將計數新增到輸出中。此邏輯在歸併排序的合併函式中完成。

為了更好地理解主題,讓我們舉個例子。讓我們考慮兩個參與合併過程的子陣列 -

 

 

Input: arr[] = { 1, 9, 6, 4, 5}
Output: Inversion count is 5

解釋

陣列的逆序對數

給定一個數組,找出它的逆序對數。如果 (i < j) 且 (A[i] > A[j]),則對 (i, j) 稱為陣列 A 的逆序對。我們需要計算陣列 arr 中所有這樣的對。

例如,

陣列中有 5 個逆序對

(9,6), (9,4), (9,5), (6,4), (6,5)

1. 比較元素的值。

2. 如果較低索引處的數值較高,則遞增計數器。

3. 顯示結果。

示例

#include <stdio.h>
int Merge(int arr[], int aux[], int low, int mid, int high) {
   int k = low, i = low, j = mid + 1;
   int inversionCount = 0;
   while (i <= mid && j <= high) {
      if (arr[i] <= arr[j]) {
         aux[k++] = arr[i++];
      } else {
         aux[k++] = arr[j++];
         inversionCount += (mid - i + 1); // NOTE
      }
   }
   while (i <= mid)
   aux[k++] = arr[i++];
   for (int i = low; i <= high; i++)
      arr[i] = aux[i];
   return inversionCount;
}
int MergeSort(int arr[], int aux[], int low, int high) {
   if (high == low) // if run size == 1
      return 0;
   int mid = (low + ((high - low) >> 1));
   int inversionCount = 0;
   inversionCount += MergeSort(arr, aux, low, mid);
   inversionCount += MergeSort(arr, aux, mid + 1, high);
   inversionCount += Merge(arr, aux, low, mid, high);
   return inversionCount;
}
int main() {
   int arr[] = { 1, 9, 6, 4, 5 };
   int N = 5;
   int aux[N];
   for (int i = 0; i < N; i++)
      aux[i] = arr[i];
   printf("Inversion count is %d", MergeSort(arr, aux, 0, N - 1));
   return 0;
}

更新於: 2019年8月19日

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