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逆序数怎么算

原创2025-07-10 10:22:50

逆序数是指在一个数列中,如果一对数的前后位置与它们的大小顺序相反,即前面的数大于后面的数,那么这两个数就构成了一个逆序对。一个数列中所有逆序对的总数称为该数列的逆序数。以下是几种计算逆序数的方法:

暴力枚举法

时间复杂度:O(n^2)

方法:对于数列中的每一个数a[i],遍历数列中的数a[j](其中j < i),若a[i] < a[j],则逆序数加1。这种方法简单直观,但时间复杂度较高,不适合大规模数据。

归并排序法

时间复杂度:O(nlogn)

方法:在归并排序的过程中,统计逆序数。具体做法是在合并两个有序子数组时,如果左子数组的元素大于右子数组的元素,则逆序数增加左子数组的长度。这种方法在合并过程中直接统计逆序数,时间复杂度较低。

树状数组法

时间复杂度:O(nlogn)

方法:使用树状数组(Binary Indexed Tree)来统计每个数前面比它大的数的个数。具体做法是遍历数列,对于每个数a[i],在树状数组中更新a[i]前面比它大的数的个数。这种方法可以在O(logn)的时间内完成单点更新和前缀和查询,整体时间复杂度为O(nlogn)。

示例

以数列{2, 4, 3, 1}为例,计算其逆序数:

2之前没有数,记为0。

4之前有2,记为1。

3之前有2和4,记为2。

1之前有2、3和4,记为3。

逆序数 = 1 + 2 + 3 = 6。

建议

如果数据量较小,可以直接使用暴力枚举法。

如果数据量较大,推荐使用归并排序法或树状数组法,因为它们的时间复杂度较低,效率更高。

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