树状数组求逆序对 (超超详细讲解)

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逆序对

这个借助例题来讲解
题目
求冒泡排序交换了多少次,分析一下,不难看出就是求逆序对的个数,首先明白逆序对的概念给定i,j满足i < j && a[ i ]>a[ j ]则a[ i ]和a[ j ]就是一对逆序对。
求逆序对的做法,举个例子:
给定序列
9 6 4 8 7
遍历这个数组,每次遇到一个数,就把该数所在的树状数组的位置处的数加一:
1 2 3 4 5 6 7 8 9
0 0 0 0 0 0 0 0 0
初始数组值为0,代表插入0个数,sum(n)代表小于等于该数的个数,那么大于该数的个数就是i-sum(n)

  1. 1 2 3 4 5 6 7 8 9
    0 0 0 0 0 0 0 0 1
    此时插入了一个数,sum(9)=1,1-1=0
  2. 1 2 3 4 5 6 7 8 9
    0 0 0 0 0 1 0 0 1
    sum(6)=1 2-1=1
  3. 1 2 3 4 5 6 7 8 9
    0 0 0 1 0 1 0 0 1
    sum(4)=1 3-1=2
  4. 1 2 3 4 5 6 7 8 9
    0 0 0 1 0 1 0 1 1
    sum(8)=3 4-3=1
  5. 1 2 3 4 5 6 7 8 9
    0 0 0 1 0 1 1 1 1
    sum(7)=3 5-3=2

上面所有的得数相加就得到了最后结果:
0+1+2+1+2=6
这就是思路,思路清楚了就可以做题了,可是这道题数据很大,明显开不了这么大得树状数组,一个简单得离散化就行了,先对树状数组按照值的大小进行排序,新开一个从序号1开始的连续的数组,一一映射到树状数组,最后对序号求逆序对就行了。

建立一个结构体包含val和id, val就是输入的数,id表示输入的顺序。然后按照val从小到大排序,如果val相等,那么就按照id排序。

如果没有逆序的话,肯定id是跟i(表示拍好后的顺序)一直一样的,如果有逆序数,那么有的i和id是不一样的。所以,利用树状数组的特性,我们可以简单的算出逆序数的个数。

如果还是不明白的话举个例子。(输入4个数)

输入:9 -1 18 5

输出 3.

输入之后对应的结构体就会变成这样
val:9 -1 18 5
id: 1 2 3 4
排好序之后就变成了
val : -1 5 9 18
id: 2 4 1 3
2 4 1 3 的逆序数 也是3
之后再利用树状数组的特性就可以解决问题了

#include<iostream>
#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<algorithm> 
using namespace std;
const int maxn=500001;
int c[maxn];
struct Node
{
	int v,index;
	bool operator < (const Node &b) const
	{
		return v<b.v; //从小到大排序 
	}
}node[maxn];
int n;
void add(int i)
{
	while(i<=n)
	{
		c[i]++;
		i+=i&(-i);	
	}
}
long long getsum(int i)
{
	long long res=0;
	while(i>0)
	{
		res+=c[i];
		i-=i&(-i);
	}
	return res;
}
 
int main()
{
	while(1){
		cin>>n;
		if(n==0) break;
		int a;
		memset(node,0,sizeof node);
		memset(c,0,sizeof c);
		for(int i=1;i<=n;i++)
		{
			scanf("%d",&a);
			node[i].index=i;
			node[i].v=a;
		}
		sort(node+1,node+1+n);
		long long ans=0;
		for(int i=1;i<=n;i++)
		{
			add(node[i].index);  //离散化结果—— 下标等效于数值
			ans+=i-getsum(node[i].index); //得到之前有多少个比你大的数(逆序对)
		}
		cout<<ans<<endl;
	}
	return 0;
}

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