概念
摘自百度百科。
康托展开是一个全排列到一个自然数的双射,常用于构建哈希表时的空间压缩。康托展开的实质是计算当前排列在所有由小到大全排列中的顺序,因此是可逆的。
康托展开
逐位计算,考虑一个排列 (1sim i-1) 位已经确定的贡献。如果 (i) 位置填了比 (a_i) 小的数,(i+1sim n) 无论怎么填都是小的。所以可以得出计算公式:
[sum_{i=1}^nleft(sum_{j=i+1}^n a_j<a_i
ight) imes(n-i)!+1
]
中间那个东西可以用树状数组维护。
逆康托展开
观察到 (left(sumlimits_{j=i+1}^n a_j<a_i ight)<n-i),这也恰恰说明逆展开是唯一的。
对于每一位都可以计算出后面小于当前位的数量,因为一些数在之前已经用过了,所以要在树状数组上二分。
P1088 [NOIP2004 普及组] 火星人
如何做到 (O(nlog n))?
(n) 太大了,转排名加上 (m) 再转排列不现实。
康托展开的实质是什么?
如果遇见过一些奇怪的进制应该可以想到,康托展开其实就是阶乘进制,只不过每个位置的系数比较特殊,并不直接是该位置上的数值,而是后面数值小于该位置数值的个数。
考虑维护系数,显然一种排列可以对应多种系数方案。
初始直接将 (n) 位置的系数加上 (m)。
接着就是要在保证排名不变的情况下调整系数至还原后排列合法。
那就只要保证 (i) 位置的系数是小于等于 (n-i) 的即可。
进完位之后套上逆康托展开就做完了。