PAT甲级 1067 Sort with Swap(0, i) （25 分）贪心算法

1067 Sort with Swap(0, i) （25 分）

Given any permutation of the numbers {0, 1, 2,..., N−1}, it is easy to sort them in increasing order. But what if Swap(0, *) is the ONLY operation that is allowed to use? For example, to sort {4, 0, 2, 1, 3} we may apply the swap operations in the following way:

Swap(0, 1) => {4, 1, 2, 0, 3}
Swap(0, 3) => {4, 1, 2, 3, 0}
Swap(0, 4) => {0, 1, 2, 3, 4}

Now you are asked to find the minimum number of swaps need to sort the given permutation of the first N nonnegative integers.

Input Specification:

Each input file contains one test case, which gives a positive N (≤105) followed by a permutation sequence of {0, 1, ..., N−1}. All the numbers in a line are separated by a space.

Output Specification:

For each case, simply print in a line the minimum number of swaps need to sort the given permutation.

Sample Input:

10
3 5 7 2 6 4 9 0 8 1

Sample Output:

题目大意：给出一个n个数的序列，数字为0~n-1的乱序，每次用两两交换的方式而且只能用0和另一个数交换，使序列变成有序的，问最少需要多少步骤。
分析：1.0号为哨兵，用用哨兵与其他数字交换，使其他数字回到有序的位置（最后有序时所处的位置），则排序完成
2.a[t] = i; 表示t数字当前正在占着哪一个位置。（如果想实时监测每个数字的位置，可以用 b 数组{b[a[i]] = i } 缓存一下数据，输出查看的）
3.依次遍历每个位置i，如果当前位置不是与之对应的数字，那么我们让这哨兵来去该数执行操作回到正确位置
4.数字如何被哨兵执行操作回到序的位置：
如果哨兵此时不在自己有序的位置上，那就，先让哨兵去让他占的那个位置上的真正应该放的数字回到此位置，即交换哨兵和此数字，我们swap(a[0],a[a0])，直到哨兵在交换的过程中回到了自己的有序位置。字词再次检查该位置是不是应该放的数字（别的数字回到有序位置的时候即哨兵执行操作的过程中，有可能让此位置该有的数字回到位置）。如果此位置不是当前数字，那哨兵和他交换swap(a[0],a[i])，就是让他先去哨兵的有序位置待一会，等下一轮操作，哨兵会把他交换回来的。如果此位置已经是该数字了，那就什么都不做。
5.当到达最后一个位置时候，两种情况 1）。如果第一个数字和最后一个数字都在自己的有序位置那ok~ 2）.哨兵和最后一个数字互相占着对方的位置，那最后一个数字就是哨兵，交换一次后，哨兵在交换后的位置等待，就是已经回到自己的有序位置，此时排序也是完成的。此过程包括在4里面了，怕你们不理解，单独说一下～

#include<iostream>
#include<algorithm>
#include<vector>
using namespace std;

int main(){
	int n;
	cin>>n;
	vector<int> arr(n);
	for(int i=0;i<n;i++)
		cin>>arr[i];
	
	int cnt = 0;
	for(int i=1;i<n;i++){
		if(arr[i] == i)continue;
		while(arr[0] != 0){
			swap(arr[0],arr[arr[0]]);
			cnt++;
		}
		if(arr[i] != i){
			swap(arr[0],arr[i]);
			cnt++;
		}
	}
			
	cout<<cnt;
	return 0;
}