【刷题篇】分治-归并排序

文章目录

1、排序数组

给你一个整数数组 nums,请你将该数组升序排列。

cpp 复制代码
class Solution {
public:
    vector<int> tmp;
    void mergeSort(vector<int>& nums,int left,int right)
    {
        if(left>=right)
            return ;
        int mid=(left+right)>>1;//对于非负整数,并且不产生溢出的情况下,
                                //(left + right) >> 1 和 (left+right)/2是等价的。
        mergeSort(nums,left,mid);
        mergeSort(nums,mid+1,right);

        int cur1=left,cur2=mid+1;
        int i=0;
        while(cur1<=mid&&cur2<=right)
        {
            if(nums[cur1]<nums[cur2]) tmp[i++]=nums[cur1++];
            else tmp[i++]=nums[cur2++];
        }
        //处理没有结束的
        while(cur1<=mid) tmp[i++]=nums[cur1++];
        while(cur2<=right) tmp[i++]=nums[cur2++]; 

        for(int i=left;i<=right;i++)
            nums[i]=tmp[i-left];
    }
    vector<int> sortArray(vector<int>& nums) {
        tmp.resize(nums.size());
        mergeSort(nums,0,nums.size()-1);
        return nums;
    }
};

2、交易逆序对的总数

在股票交易中,如果前一天的股价高于后一天的股价,则可以认为存在一个「交易逆序对」。请设计一个程序,输入一段时间内的股票交易记录 record,返回其中存在的「交易逆序对」总数。

cpp 复制代码
class Solution {
public:
    int tmp[50010];
    int mergeSort(vector<int>& nums,int left,int right)
    {
        if(left>=right)
            return 0;
        int ret=0;//计数
        int mid=(left+right)>>1;
        ret+=mergeSort(nums,left,mid);
        ret+=mergeSort(nums,mid+1,right);

        int cur1=left,cur2=mid+1;
        int i=0;
        while(cur1<=mid&&cur2<=right)
        {
            if(nums[cur1]<=nums[cur2])
                tmp[i++]=nums[cur1++];
            else
            {
                ret+=mid-cur1+1;
                tmp[i++]=nums[cur2++];
            }
        }
        //处理没有结束的
        while(cur1<=mid) tmp[i++]=nums[cur1++];
        while(cur2<=right) tmp[i++]=nums[cur2++]; 

        for(int i=left;i<=right;i++)
            nums[i]=tmp[i-left];
        return ret;
    }
    int reversePairs(vector<int>& record) {
        return mergeSort(record,0,record.size()-1);
    }
};

3、计算右侧小于当前元素的个数

给你一个整数数组 nums ,按要求返回一个新数组 counts 。数组 counts 有该性质: counts[i] 的值是 nums[i] 右侧小于 nums[i] 的元素的数量。

cpp 复制代码
class Solution {
public:
    vector<int> ret;
    vector<int> index; // 记录 nums 中当前元素的原始下标
    int tmpNums[500010];
    int tmpIndex[500010];

    vector<int> countSmaller(vector<int>& nums) {
        ret.resize(nums.size());
        index.resize(nums.size());

        for(int i=0;i<nums.size();i++)
            index[i]=i;

        mergeSort(nums,0,nums.size()-1);
        return ret;
    }

    void mergeSort(vector<int>& nums,int left,int right)
    {
        if(left>=right)
            return;
        int mid=(left+right)>>1;
        mergeSort(nums,left,mid);
        mergeSort(nums,mid+1,right);
        
        int cur1=left,cur2=mid+1,i=0;
        while(cur1<=mid&&cur2<=right)
        {
            if(nums[cur1]<=nums[cur2])
            {
                tmpNums[i]=nums[cur2];
                tmpIndex[i++]=index[cur2++];
            }
            else
            {
                ret[index[cur1]]+=right-cur2+1;
                tmpNums[i]=nums[cur1];
                tmpIndex[i++]=index[cur1++];
            }
        }

        while(cur1<=mid)
        {
            tmpNums[i]=nums[cur1];
            tmpIndex[i++]=index[cur1++];
        }
        while(cur2<=right)
        {
            tmpNums[i]=nums[cur2];
            tmpIndex[i++]=index[cur2++];
        }

        for(int i=left;i<=right;i++)
        {
            nums[i]=tmpNums[i-left];
            index[i]=tmpIndex[i-left];
        }
    }
};

4、翻转对

给定一个数组 nums ,如果 i < j 且 nums[i] > 2*nums[j] 我们就将 (i, j) 称作一个重要翻转对。

你需要返回给定数组中的重要翻转对的数量。

cpp 复制代码
class Solution {
public:
    int tmp[50010];
    int ret=0;
    int reversePairs(vector<int>& nums) {
        mergeSort(nums,0,nums.size()-1);
        return ret; 
    }
    void mergeSort(vector<int>& nums,int left,int right)
    {
        if(left>=right)
            return;
        int mid=(left+right)>>1;
        mergeSort(nums,left,mid);
        mergeSort(nums,mid+1,right);

        int cur1=left,cur2=mid+1,i=0;
        while(cur1<=mid&&cur2<=right)
        {
            if(nums[cur1]/2.0<=nums[cur2])
                cur2++;
            else
            {
                ret+=right-cur2+1;
                cur1++;
            }
        }
        //排序是要按大小进行的并不是if(nums[cur1]/2.0<=nums[cur2]),所以就不能在一起排序,要分开
        cur1=left,cur2=mid+1,i=0;
        while(cur1<=mid&&cur2<=right)
        {
            if(nums[cur1]<=nums[cur2])
                tmp[i++]=nums[cur2++];
            else
                tmp[i++]=nums[cur1++];
        }

        while(cur1<=mid)
            tmp[i++]=nums[cur1++];
        while(cur2<=right)
            tmp[i++]=nums[cur2++];

        for(int i=left;i<=right;i++)
            nums[i]=tmp[i-left];
    }
};
相关推荐
Fantasydg几秒前
DAY 35 leetcode 202--哈希表.快乐数
算法·leetcode·散列表
jyyyx的算法博客1 分钟前
Leetcode 2337 -- 双指针 | 脑筋急转弯
算法·leetcode
SweetCode13 分钟前
裴蜀定理:整数解的奥秘
数据结构·python·线性代数·算法·机器学习
ゞ 正在缓冲99%…26 分钟前
leetcode76.最小覆盖子串
java·算法·leetcode·字符串·双指针·滑动窗口
xuanjiong26 分钟前
纯个人整理,蓝桥杯使用的算法模板day2(0-1背包问题),手打个人理解注释,超全面,且均已验证成功(附带详细手写“模拟流程图”,全网首个
算法·蓝桥杯·动态规划
惊鸿.Jh1 小时前
【滑动窗口】3254. 长度为 K 的子数组的能量值 I
数据结构·算法·leetcode
明灯L1 小时前
《函数基础与内存机制深度剖析:从 return 语句到各类经典编程题详解》
经验分享·python·算法·链表·经典例题
碳基学AI1 小时前
哈尔滨工业大学DeepSeek公开课:探索大模型原理、技术与应用从GPT到DeepSeek|附视频与讲义免费下载方法
大数据·人工智能·python·gpt·算法·语言模型·集成学习
补三补四1 小时前
机器学习-聚类分析算法
人工智能·深度学习·算法·机器学习
独好紫罗兰1 小时前
洛谷题单3-P5718 【深基4.例2】找最小值-python-流程图重构
开发语言·python·算法