c语言数组中的逆序对
时间: 2024-12-23 20:11:29 浏览: 46
在C语言中,逆序对是指在一个数组中,对于任意一对下标 i < j,满足 a[i] > a[j] 的元素对 (a[i], a[j])。简单来说,就是数组中元素的非递减顺序被打乱形成的不连续的两个元素。求解数组中的逆序对问题是计算机科学中经典的问题之一,通常用于评估算法性能。
一种常见的解决方案是使用哈希表和双指针技巧。遍历数组两次,第一次遍历时将每个元素的索引作为键,值存储其实际的值。第二次遍历时,从数组的末尾开始向前遍历,如果当前元素的值大于它前面哈希表中对应位置的值,那么就找到了一个新的逆序对,逆序对的数量就是当前元素的位置减去哈希表中该值的第一个出现位置加一。
以下是伪代码示例:
```c
int countReversePairs(int arr[], int n) {
int hash[n + 1]; // 哈希表,存储元素值与其索引的关系
memset(hash, -1, sizeof(hash)); // 初始化所有值为-1
int count = 0; // 计数器
for (int i = 0; i < n; i++) {
if (hash[arr[i]] != -1) {
count += (i - hash[arr[i]]);
}
hash[arr[i]] = i;
}
return count;
}
```
相关问题
c语言数组逆序
### C语言中实现数组逆序的方法
在C语言中,可以通过多种方式实现数组的逆序操作。以下将详细介绍几种常见的方法,并附上代码示例。
#### 方法一:首尾交换法
此方法通过定义两个指针分别指向数组的首尾元素,然后逐步向中间靠拢,同时交换所指向的元素[^1]。这种方法不需要额外的空间开销,效率较高。
```c
#include <stdio.h>
void reverseArray(int arr[], int len) {
int left = 0;
int right = len - 1;
while (left < right) {
int temp = arr[left];
arr[left] = arr[right];
arr[right] = temp;
left++;
right--;
}
}
void printArray(int arr[], int len) {
for (int i = 0; i < len; i++) {
printf("%d ", arr[i]);
}
printf("\n");
}
int main() {
int arr[] = {1, 2, 3, 4, 5};
int len = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
printf("逆序前: ");
printArray(arr, len);
reverseArray(arr, len);
printf("逆序后: ");
printArray(arr, len);
return 0;
}
```
#### 方法二:使用指针实现逆序
此方法利用指针直接对数组元素进行操作,逻辑与首尾交换法类似,但更贴近底层实现[^3]。
```c
#include <stdio.h>
void reverseWithPointer(int *arr, int len) {
int *start = arr;
int *end = arr + len - 1;
int temp;
while (start < end) {
temp = *start;
*start = *end;
*end = temp;
start++;
end--;
}
}
void printArray(int arr[], int len) {
for (int i = 0; i < len; i++) {
printf("%d ", arr[i]);
}
printf("\n");
}
int main() {
int arr[] = {10, 20, 30, 40, 50};
int len = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
printf("逆序前: ");
printArray(arr, len);
reverseWithPointer(arr, len);
printf("逆序后: ");
printArray(arr, len);
return 0;
}
```
#### 方法三:递归实现逆序
递归方法通过不断缩小问题规模来实现逆序。每次递归时,交换首尾元素,然后对剩余部分继续递归处理[^4]。
```c
#include <stdio.h>
void swap(int *a, int *b) {
int temp = *a;
*a = *b;
*b = temp;
}
void reverseRecursive(int arr[], int start, int end) {
if (start >= end) return;
swap(&arr[start], &arr[end]);
reverseRecursive(arr, start + 1, end - 1);
}
void printArray(int arr[], int len) {
for (int i = 0; i < len; i++) {
printf("%d ", arr[i]);
}
printf("\n");
}
int main() {
int arr[] = {100, 200, 300, 400, 500};
int len = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
printf("逆序前: ");
printArray(arr, len);
reverseRecursive(arr, 0, len - 1);
printf("逆序后: ");
printArray(arr, len);
return 0;
}
```
### 总结
以上三种方法均可以实现数组的逆序操作。其中,首尾交换法和指针法是较为常用且高效的实现方式,而递归法则更适合理解递归思想,但在性能上可能略逊于前两种方法。
c语言数组逆序数
数组逆序数指的是数组中逆序对的数量,即数组中有多少对元素,其索引位置在数组中是逆序的。以下是一个使用C语言计算数组逆序数的示例代码:
```c
#include<stdio.h>
int merge(int arr[], int temp[], int left, int mid, int right) {
int i, j, k;
int inv_count = 0;
i = left;
j = mid;
k = left;
while ((i <= mid - 1) && (j <= right)) {
if (arr[i] <= arr[j]) {
temp[k++] = arr[i++];
}
else {
temp[k++] = arr[j++];
inv_count += (mid - i);
}
}
while (i <= mid - 1) {
temp[k++] = arr[i++];
}
while (j <= right) {
temp[k++] = arr[j++];
}
for (i = left; i <= right; i++) {
arr[i] = temp[i];
}
return inv_count;
}
int mergeSort(int arr[], int temp[], int left, int right) {
int mid, inv_count = 0;
if (right > left) {
mid = (right + left) / 2;
inv_count = mergeSort(arr, temp, left, mid);
inv_count += mergeSort(arr, temp, mid + 1, right);
inv_count += merge(arr, temp, left, mid + 1, right);
}
return inv_count;
}
int getInvCount(int arr[], int n) {
int temp[n];
return mergeSort(arr, temp, 0, n - 1);
}
int main() {
int arr[] = { 1, 20, 6, 4, 5 };
int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
printf("逆序数为 %d", getInvCount(arr, n));
return 0;
}
```
运行结果为:
```
逆序数为 5
```
该算法使用了归并排序的思想,在归并排序的过程中计算逆序数。具体来说,将数组分成左右两部分,然后对左右两部分分别进行归并排序,最后将左右两部分合并成一个有序数组,并计算逆序数。逆序数等于左半部分逆序数加右半部分逆序数加左右两部分中的逆序数。
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