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HDU 1394 Minimum Inversion Number(线段树求逆序数啊)

时间:2015-08-31 21:45:57      阅读:150      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

标签:hdu   线段树   

题目链接:http://acm.hdu.edu.cn/showproblem.php?pid=1394


Problem Description
The inversion number of a given number sequence a1, a2, ..., an is the number of pairs (ai, aj) that satisfy i < j and ai > aj.

For a given sequence of numbers a1, a2, ..., an, if we move the first m >= 0 numbers to the end of the seqence, we will obtain another sequence. There are totally n such sequences as the following:

a1, a2, ..., an-1, an (where m = 0 - the initial seqence)
a2, a3, ..., an, a1 (where m = 1)
a3, a4, ..., an, a1, a2 (where m = 2)
...
an, a1, a2, ..., an-1 (where m = n-1)

You are asked to write a program to find the minimum inversion number out of the above sequences.
 

Input
The input consists of a number of test cases. Each case consists of two lines: the first line contains a positive integer n (n <= 5000); the next line contains a permutation of the n integers from 0 to n-1.
 

Output
For each case, output the minimum inversion number on a single line.
 

Sample Input
10 1 3 6 9 0 8 5 7 4 2
 

Sample Output
16
 

Author
CHEN, Gaoli
 

Source

题意:

在一个排列中,如果一对数的前后位置与大小顺序相反,即前面的数大于后面的数,那么它们就称为一个逆序。一个排列中逆序的总数就称为这个排列的逆序数。逆序数为偶数的排列称为偶排列;逆序数为奇数的排列称为奇排列。如2431中,21,43,41,31是逆序,逆序数是4,为偶排列。
也是就说,对于n个不同的元素,先规定各元素之间有一个标准次序(例如n个 不同的自然数,可规定从小到大为标准次序),于是在这n个元素的任一排列中,当某两个元素的先后次序与标准次序不同时,就说有1个逆序。一个排列中所有逆序总数叫做这个排列的逆序数。

题目的意思就好比给出一个序列

如:0 3 4 1 2

设逆序数初始n = 0;

由于0后面没有比它小的,n = 0

3后面有1,2 n = 2

4后面有1,2,n = 2+2 = 4;

所以该序列逆序数为 4

其根据题意移动产生的序列有

3 4 1 2 0   逆序数:8

4 1 2 0 3  逆序数:6

1 2 0 3 4  逆序数:2

2 0 3 4 1  逆序数:4

所以最小逆序数为2

PS:

逆序数的概念:在一个排列中,如果一对数的前后位置与大小顺序相反,即前面的数大于后面的数,那么它们就称为一个逆序。一个排列中逆序的总数就称为这个排列的逆序数。逆序数为偶数的排列称为偶排列;逆序数为奇数的排列称为奇排列。如2431中,21,43,41,31是逆序,逆序数是4,为偶排列。

逆序数计算方法是:在逐个元素读取原始数列时,每次读取都要查询当前已读取元素中大于当前元素的个数,加到sum里,最后得到的sum即为原始数列的逆序数。

接下来找数列平移后得到的最小逆序数,假设当前序列逆序数是sum,那么将a[0]移到尾部后逆序数的改变是之前比a[0]大的数全部与尾部a[0]组合成逆序数,假设数量为x,则x=n-1-a[0],而之前比a[0]小的数(也就是之前能和a[0]组合为逆序数的元素)不再与a[0]组合成逆序数,假设数量为y,则y=n-x-1,这样,新序列的逆序数就是sum+x-y=sum-2*a[0]+n-1;

接下来说明下线段树的作用,线段区间表示当前已读取的元素个数,比如[m,n]表示在数字m到n之间有多少个数已经读入,build时所有树节点全部为0就是因为尚未读数,update函数是将新读入的数字更新到线段树里,点更新,query函数是查询当前数字区间已存在的数字个数。


代码如下:

#include <cstdio>
#include <algorithm>
using namespace std;
#define lson l , mid , rt << 1
#define rson mid + 1 , r , rt << 1 | 1
#define maxn 5017

int tree[maxn << 2];
int a[maxn];

void PushUP(int rt)
{
    tree[rt] = tree[rt << 1] + tree[rt << 1 | 1];
}

void build(int l, int r, int rt)
{
    tree[rt] = 0;
    if(l == r)
    {
        return;
    }

    int mid = (l + r) >> 1;
    build(lson);
    build(rson);
}

void update(int p, int l, int r, int rt)
{
    if(l == r)
    {
        tree[rt] = 1;//表示这个位置的数出现
        return;
    }
    int mid = (l + r) >> 1;
    if(p <= mid)//递归更新左子树或者右子树
        update(p, lson);
    else
        update(p, rson);
    PushUP(rt);
}

int query(int L, int R, int l, int r, int rt)
{
    if(L <= l && r <= R)
    {
        return tree[rt];
    }

    int mid = (l + r) >> 1;
    int ret = 0;
    if (L <= mid)
        ret += query(L , R , lson);
    if (mid < R)
        ret += query(L , R , rson);
    return ret;
}

int main()
{
    int n;
    while(~scanf("%d", &n))
    {
        build(0, n-1, 1);
        int sum = 0; //最开始的数列的逆序数
        for(int i = 0; i < n; i++)
        {
            scanf("%d",&a[i]);
            //查询当前线段树中比a[i]大的数有多少个
            int tt = query(a[i], n-1, 0, n - 1, 1);
            sum+=tt;
            //把a[i]插入线段树中
            update(a[i], 0, n-1, 1);
        }

        int minn = sum;
        for(int i = 0; i < n; ++i)
        {
            sum = sum - 2 * a[i] + n - 1;
            if(sum < minn)
            {
                minn = sum;
            }
        }
        printf("%d\n",minn);
    }
    return 0;
}


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HDU 1394 Minimum Inversion Number(线段树求逆序数啊)

标签:hdu   线段树   

原文地址:http://blog.csdn.net/u012860063/article/details/48139339

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