才学的树状数组,按往常一样附上几个好的资料
http://www.topcoder.com/tc?module=Static&d1=tutorials&d2=binaryIndexedTrees
这是czyuan神的OJ习题总结:http://hi.baidu.com/czyuan_acm/item/915764070c200393a3df43db
给一些(n个)乱序的数,让你求冒泡排序需要交换数的次数(n<=500000)数据范围是 0 ≤ a[i] ≤ 999,999,999
所以先要离散化,然后用合适的数据结果求出逆序
可以用线段树一步一步添加a[i],每添加前查询前面添加比它的大的有多少个就可以了。
也可用树状数组,由于树状数组求的是(1...x)的数量和所以每次添加前查询i-sum(a[i])即可
//7384K 500MS #include<cstdio> #include<algorithm> #include<iostream> #include<cstring> using namespace std; #define ll long long #define lowbit(x) (x&-x) const int M=5e5+100; struct node { int index; int val; }num[M]; int Hash[M]; int tree[M]; //树状数组 int n; bool cmp(const node&a,const node&b ) { return a.val<b.val; } void add(int rt,int x) { while(rt<=M-1){ tree[rt]+=x; rt+=lowbit(rt); } } ll getsum(int rt) { ll s=0; while(rt>0){ s+=tree[rt]; rt-=lowbit(rt); } return s; } int main() { while(scanf("%d",&n),n){ memset(tree,0,sizeof(tree)); ll ans=0; for(int i=1;i<=n;i++){ scanf("%d",&num[i].val); num[i].index=i; } sort(num+1,num+1+n,cmp); int l=0; Hash[num[1].index ]=++l; for(int i=2;i<=n;i++){ if(num[i].val!=num[i-1].val) l++; Hash[num[i].index ]=l; } for(int i=1;i<=n;i++){ int val=Hash[i]; ans+=(ll)(i-1)-getsum(val); add(val,1); } printf("%I64d\n",ans); } return 0; }
由于离散化还是有点繁杂,可以做些手脚,根本不需要用Hash[i]数组把离散后的数列记录下来,可以直接把原数列排序后,二分出对应的序号,这个时候数列中两个相同的值也有不同的序号,但是对于求逆序对完全没影响(取决去sort的两数相等时的排序方式)
用这种方法编程就一些了:
//5620K 688MS #include<cstdio> #include<algorithm> #include<iostream> #include<cstring> using namespace std; #define ll long long #define lowbit(x) (x&-x) const int M=5e5+100; int num[M]; int Hash[M]; int tree[M]; //树状数组 int n; int Bin(int val) //二分出离散后的序号 { int l=0,r=n-1; while(r>=l){ int m=(l+r)>>1; if(Hash[m]==val) return m+1; if(Hash[m]>val) r = m-1; else l=m+1; } } void add(int rt,int x) { while(rt<=M-1){ tree[rt]+=x; rt+=lowbit(rt); } } ll getsum(int rt) { ll s=0; while(rt>0){ s+=tree[rt]; rt-=lowbit(rt); } return s; } int main() { while(scanf("%d",&n),n){ memset(tree,0,sizeof(tree)); ll ans=0; for(int i=0;i<n;i++){ scanf("%d",&num[i]); Hash[i]=num[i]; } sort(Hash,Hash+n); for(int i=0;i<n;i++){ int val=Bin(num[i]); ans+=(ll)i-getsum(val); add(val,1); } printf("%I64d\n",ans); } return 0; }
由于要求逆序对数,就是在建树的时候输入某个数,求出在这个数输入前输入了几个比它更大的数,这个时候离散化可以直接逆序编号,也简单一些:
//7384K 516MS #include<cstdio> #include<algorithm> #include<iostream> #include<cstring> using namespace std; #define ll long long #define lowbit(x) (x&-x) const int M=5e5+100; struct node { int index; int val; }num[M]; int Hash[M]; int tree[M]; //树状数组 int n; bool cmp(const node&a,const node&b ) { return a.val>b.val;//逆序编号 } void add(int rt,int x) { while(rt<=M-1){ tree[rt]+=x; rt+=lowbit(rt); } } ll getsum(int rt) { ll s=0; while(rt>0){ s+=tree[rt]; rt-=lowbit(rt); } return s; } int main() { while(scanf("%d",&n),n){ memset(tree,0,sizeof(tree)); ll ans=0; for(int i=1;i<=n;i++){ scanf("%d",&num[i].val); num[i].index=i; } sort(num+1,num+1+n,cmp); int l=0; Hash[num[1].index ]=++l; for(int i=2;i<=n;i++){ if(num[i].val!=num[i-1].val) l++; Hash[num[i].index ]=l; } for(int i=1;i<=n;i++){ int val=Hash[i]; ans+=getsum(val-1); add(val,1); } printf("%I64d\n",ans); } return 0; }
其实就是两个访问不同路径的函数:
(1, …x-Lowbit(x-Lowbit(x))), x-Lowbit(x), x) x递增路径
(x, x+Lowbit(x), x+Lowbit(x+Lowbit(x))),…) x递减路径
我们既可以修改x增大的路,求和x减小的路;也可以修改x减小的路,求和x增大的路,根据题目的需要来决定用哪种。
他的总结:
总结:我们可以发现其实Update()和Getsum()这两个函数是相同的,我们可以用Up()和Down()来代替它们。Up()为操作x递增的路径,Down()为操作x递减的路径。
Up()和Down() 有四种组合 :
1. Up()表示修改单点的值,Down()表示求区间和。
2. Down()表示修改单点的值,Up()表示求区间和。
3. Up()表示修改区间,Down()表示求单点的值。
4. Down()表示修改区间,Up()表示求单点的值。
1和2根据求比它大还是比它小来选择,而3和4种适用条件则相同,用其中一种即可。
代码:
//7384K 516MS #include<cstdio> #include<algorithm> #include<iostream> #include<cstring> using namespace std; #define ll long long #define lowbit(x) (x&-x) const int M=5e5+100; struct node { int index; int val; }num[M]; int Hash[M]; int tree[M]; //树状数组 int n; bool cmp(const node&a,const node&b ) { return a.val<b.val; } void add(int rt,int x) //rt递减路更新 { while(rt>0){ tree[rt]+=x; rt-=lowbit(rt); } } ll getsum(int rt) //rt递增路求和 { ll s=0; while(rt<=M-1){ s+=tree[rt]; rt+=lowbit(rt); } return s; } int main() { while(scanf("%d",&n),n){ memset(tree,0,sizeof(tree)); ll ans=0; for(int i=1;i<=n;i++){ scanf("%d",&num[i].val); num[i].index=i; } sort(num+1,num+1+n,cmp); int l=0; Hash[num[1].index ]=++l; for(int i=2;i<=n;i++){ if(num[i].val!=num[i-1].val) l++; Hash[num[i].index ]=l; } for(int i=1;i<=n;i++){ int val=Hash[i]; ans+=getsum(val+1); add(val,1); } printf("%I64d\n",ans); } return 0; }
用分治法求逆序数也可,分成两个数组B,C 。 B中的逆序数+C中的逆序数+对于每一个C[i]B中比它大的个数
所以可以借助归并排序实现顺带算出逆序数
//5428K 625MS #include<cstdio> #include<algorithm> #include<iostream> #include<cstring> using namespace std; #define ll long long #define lowbit(x) (x&-x) const int M=5e5+100; int num[M]; int tmp[M]; int Hash[M]; int n; int Bin(int val) //二分出离散化后的序号 { int l=0,r=n-1; while(r>=l){ int m=(l+r)>>1; if(Hash[m]==val) return m+1; if(Hash[m]>val) r = m-1; else l=m+1; } } ll merge_count(int l,int r) { if(l==r){ return 0; } ll cnt=0; int m=(l+r)>>1; cnt+=merge_count(l,m); cnt+=merge_count(m+1,r); int a=0,b=l,c=m+1; while(a<r-l+1){ if(b<=m&& (c==r+1 ||num[b]<=num[c])){ tmp[a++]=num[b++]; // sort } else{ tmp[a++]=num[c++]; // sort cnt+=m-b+1; } } for(int i=0;i<r-l+1;i++) //还原到原数列 num[l+i]=tmp[i]; return cnt; } int main() { while(scanf("%d",&n),n){ for(int i=0;i<n;i++){ scanf("%d",&num[i]); Hash[i]=num[i]; } sort(Hash,Hash+n); for(int i=n-1;i>=0;i--){ int val=Bin(num[i]); num[i+1]=val; //我离散后的数列设成从1开始到n,因为后面分治怕出错就套用了线段树从结点1开始的写法...2333 } printf("%I64d\n",merge_count(1,n)); } return 0; }