HDU 1394 逆序数 线段树单点跟新 | 暴力

Minimum Inversion Number

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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

 题意：
求每次将第一个数字放置到最后的逆序数，一共有n个逆序数，从这里面选取最小的一个。
思路：
1.暴力
将初始序列的逆序数求出来，之后的逆序数可以推导出来，假设得到了第一个逆序数 num。此时要将第一个数字data[i]放置到最后一个，那么num就要减去该数的值，重新产生了多少个逆序对呢？产生了n-data[i]-1个。就是序列中比data[i]大的数的个数。这个很容易推导出来。
代码：

#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<cstring>
#include<cmath>
#include<string>
#include<algorithm>
using namespace std;
const int maxn=50005;
int ans[maxn];
int main() {
    int n;
    while(~scanf("%d",&n)) {
        for(int i=0;i<n;++i) {
            scanf("%d",&ans[i]);
        }
        int sum=0;
        for(int i=0;i<n-1;++i) {
            for(int j=i+1;j<=n-1;++j) {
                if(ans[i]>ans[j]) sum++;
            }
        }
        int result=sum;
        for(int i=0;i<n-1;++i) {
            sum=sum-ans[i]+(n-ans[i]-1);
            result=min(result,sum);
        }
        printf("%d
",result);
    }
    return 0;
}

2.用线段树来做。
有了上面的推导，只要求出第一个，剩余的工作就变的简单了。
再用线段树求原始序列的时候要反向思维，求每一个数之前的序列中比自身大的个数。
假设现在给出一个序列是 ： 4 3 1 5 0 2
我们在一边度数据的过程中计算逆序对的个数。初始话每个线段树的结点值都赋值为0。
先读到5，查询4-(n-1)区间即4-4有没有出现比4大的，没有，返回0。查询完成之后将该节点插入线段树。
再读到3，查询3-(n-1)区间有没有比3大的，返回1，将3插入。再将3插入线段树。以此类推...这样我们得到如下结果：
4  ：  0
3  ：  1（4）
1  ：  2（3，4）
5  ：  0
0  ：  4（1，3，4，5）
2  ：  3（3，4，5）
该序列的逆序数就是0+1+2+0+4+3=10。与我们求一般求逆序数时得到的结果相同。

注意是0-n-1的序列，建树注意下标

代码：

#include<iostream>
#include<string>
#include<algorithm>
#include<cstdio>
#include<cstring>
#include<cstdlib>
#include<cmath>
using namespace std;
#define lson l,mid,rt<<1
#define rson mid+1,r,rt<<1|1
const int maxn=5005;
int sum[maxn<<2];
int data[maxn];
void pushup(int rt) {
    sum[rt]=sum[rt<<1]+sum[rt<<1|1];
}
void build(int l, int r, int rt) {
    sum[rt]=0;
    if(l==r)return;
    int mid=(l+r)>>1;
    build(lson);
    build(rson);
    pushup(rt);
}
void update(int val, int l, int r, int rt) {
    if(l==r) {
        sum[rt]++;return;
    }
    int mid=(l+r)>>1;
    if(val<=mid) update(val,lson);
    else update(val,rson);
    pushup(rt);
}
int query(int L, int R, int l, int r, int rt) {
    if(L<=l&&r<=R) {
        return sum[rt];
    }
    int mid=(l+r)>>1,cnt=0;
    if(L<=mid) cnt+=query(L,R,lson);
    if(R>mid) cnt+=query(L,R,rson);
    return cnt;
}
int main() {
    int n;
    while(~scanf("%d",&n)) {
        int result,temp=0;
        build(0,n-1,1);
        for(int i=0;i<n;++i) {
            scanf("%d",&data[i]);
            temp+=query(data[i],n-1,0,n-1,1);
            update(data[i],0,n-1,1);
        }
        result=temp;
        for(int i=0;i<n;++i) {
            temp=temp-data[i]+(n-1-data[i]);
            result=min(result,temp);
        }
        printf("%d
",result);
    }
    return 0;
}