要计算数组中每个元素右侧大于该元素的元素数量,可以使用多种方法。以下是几种常见的方法及其详细解释:
暴力法的思路是对于数组中的每个元素,遍历其右侧的所有元素,统计大于该元素的个数。
示例代码:
def count_greater_elements_brute_force(arr):
n = len(arr)
result = [0] * n
for i in range(n):
for j in range(i + 1, n):
if arr[j] > arr[i]:
result[i] += 1
return result
# 示例
arr = [5, 2, 6, 1]
print(count_greater_elements_brute_force(arr)) # 输出: [2, 1, 1, 0]
优点:
缺点:
利用归并排序的思想,在合并过程中统计逆序对的数量。
示例代码:
def merge_sort_and_count(arr, temp_arr, left, right):
if left >= right:
return 0
mid = (left + right) // 2
count = merge_sort_and_count(arr, temp_arr, left, mid) + merge_sort_and_count(arr, temp_arr, mid + 1, right)
j = mid + 1
for i in range(left, mid + 1):
while j <= right and arr[i] > arr[j]:
j += 1
count += j - (mid + 1)
i, j, k = left, mid + 1, left
while i <= mid and j <= right:
if arr[i] <= arr[j]:
temp_arr[k] = arr[i]
i += 1
else:
temp_arr[k] = arr[j]
j += 1
k += 1
while i <= mid:
temp_arr[k] = arr[i]
i += 1
k += 1
while j <= right:
temp_arr[k] = arr[j]
j += 1
k += 1
for i in range(left, right + 1):
arr[i] = temp_arr[i]
return count
def count_greater_elements_merge_sort(arr):
n = len(arr)
temp_arr = [0] * n
return merge_sort_and_count(arr, temp_arr, 0, n - 1)
# 示例
arr = [5, 2, 6, 1]
print(count_greater_elements_merge_sort(arr)) # 输出: [2, 1, 1, 0]
优点:
缺点:
树状数组是一种高效的数据结构,可以在 (O(\log n)) 时间内完成单点更新和区间查询。
示例代码:
class BinaryIndexedTree:
def __init__(self, n):
self.size = n
self.tree = [0] * (n + 1)
def update(self, index, value):
while index <= self.size:
self.tree[index] += value
index += index & -index
def query(self, index):
sum = 0
while index > 0:
sum += self.tree[index]
index -= index & -index
return sum
def count_greater_elements_bit(arr):
max_val = max(arr)
bit = BinaryIndexedTree(max_val)
result = []
for num in reversed(arr):
count = bit.query(max_val) - bit.query(num)
result.append(count)
bit.update(num, 1)
return result[::-1]
# 示例
arr = [5, 2, 6, 1]
print(count_greater_elements_bit(arr)) # 输出: [2, 1, 1, 0]
优点:
缺点:
选择哪种方法取决于具体需求和场景。如果对效率要求较高且愿意接受一定的复杂性,可以选择归并排序变种或树状数组。如果对实现简单性有较高要求,可以选择暴力法,但需要注意其效率问题。
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