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V2EX 提问指南
luoluoluo
V2EX  ›  问与答

请教一个算法问题

  •  
  •   luoluoluo · 2014-08-17 13:25:07 +08:00 · 3366 次点击
    这是一个创建于 3757 天前的主题,其中的信息可能已经有所发展或是发生改变。
    对于数组A,B:
    A = [a0, a1, ... , an-1]
    B = [b1, b2, ..., bn-1]
    有多少组i, j使得:
    i < j && A[i] < B[j]
    第 1 条附言  ·  2014-08-17 15:11:18 +08:00
    如果大家有什么好的解法,可以的话给出解法的__复杂度__和__解法的描述__。我很笨,希望能够听到比较__直白明了不失严谨__的表达,灰常感谢
    第 2 条附言  ·  2014-08-17 17:14:22 +08:00
    首先灰常感谢大家热心答复,但不知是不是因为我没表达清楚,很多回答似乎没有理解题目意思。我的意思是:保证原始相对位置A里的在B里的前面的前提下,在数值上小于。我不是想知道仅仅在数值上有多少,相对位置要考虑。手机回复的,不及时还望见谅?
    35 条回复    2014-08-17 22:54:44 +08:00
    em70
        1
    em70  
       2014-08-17 13:32:07 +08:00
    A,B数组长度相等吗
    luoluoluo
        2
    luoluoluo  
    OP
       2014-08-17 14:03:13 +08:00
    @em70 等长,这个影响解法吗?
    wisatbff
        3
    wisatbff  
       2014-08-17 14:07:19 +08:00
    先排序,然后就不用说了吧
    freetg
        4
    freetg  
       2014-08-17 14:08:03 +08:00
    k=0
    for i in xrange(n-1):
    for j in xrange(i+1, n-1):
    if A[i] < B[j]:
    k += 1
    print k
    luoluoluo
        5
    luoluoluo  
    OP
       2014-08-17 14:10:34 +08:00
    @wisatbff 在下愚钝,请详述
    @freetg 这个解法太过暴力
    yangff
        6
    yangff  
       2014-08-17 14:11:09 +08:00 via Android
    树状数组
    wisatbff
        7
    wisatbff  
       2014-08-17 14:18:12 +08:00
    @luoluoluo 排序之后和归并排序的“归并”操作类似
    em70
        8
    em70  
       2014-08-17 14:57:48 +08:00
    遍历肯定可以解决,算法复杂度2^n,主要你希望简化到多少?
    takato
        9
    takato  
       2014-08-17 15:04:14 +08:00 via iPhone
    O(nlogn)
    luoluoluo
        10
    luoluoluo  
    OP
       2014-08-17 15:06:37 +08:00
    @yangff 数组数组是指数组区间维护最小值,查询的时候变快了,O(nlog(n))吗?

    @wisatbff 是说按照数组值排序,再顺序往下归并,在依次比较下标吗?(如果我理解错了请说的在详细点,谢了哈)可是对于每个A的下标,B中可能存在不止一个下标符合,这样最坏的情形是不是O(n^2)

    @em70 我希望可以降到O(n)
    bcxx
        11
    bcxx  
       2014-08-17 15:15:38 +08:00
    @luoluoluo 试试可以将两个数组进行基排(或者其他 O(n) 的排序算法),然后再遍历两个数组,用类似归并排序的方法来逐个比较就可以了。这样就 O(n) 吧
    xjx0524
        12
    xjx0524  
       2014-08-17 15:15:42 +08:00   ❤️ 1
    两个数组分别排序O(nlog(n))
    遍历A数组,对其中每个元素在B中二分,可以知道有多少比他大的
    这样时间复杂度O(nlog(n))
    bcxx
        13
    bcxx  
       2014-08-17 15:21:15 +08:00
    @bcxx 诶这里还说错了,应该是 O(n+k) 之类的排序算法……
    xjx0524
        14
    xjx0524  
       2014-08-17 15:25:05 +08:00
    @bcxx 仔细想了下,排序完之后可以O(n)统计结果,那样瓶颈就在排序了
    GtDzx
        15
    GtDzx  
       2014-08-17 15:25:40 +08:00   ❤️ 1
    线段树或者树状数组 复杂度O(nlogn)
    元素取值范围足够大的话,应该不存在O(n)算法。否则可以通过构造这类问题来O(n)解决n个元素排序问题。(这点我没想太仔细,不过感觉是上可以这样证明复杂度下限的 :P)
    luoluoluo
        16
    luoluoluo  
    OP
       2014-08-17 15:28:15 +08:00
    @xjx0524 下标考虑了吗?

    @bcxx 归并的话如我上面所说,如果B里面的数都大于A,最坏的情况是O(n^2)吧
    xjx0524
        17
    xjx0524  
       2014-08-17 15:31:56 +08:00
    @luoluoluo 和下标有什么关系?

    归并那种方法,如果B里面的数都大于A,最坏的情况是O(2n),省略常数就是O(n)
    luoluoluo
        18
    luoluoluo  
    OP
       2014-08-17 15:36:13 +08:00
    @xjx0524
    i<j && A[i]<B[i] 共有多少组组合满足,怎么和下标没关系呢? i < j
    xjx0524
        19
    xjx0524  
       2014-08-17 15:43:03 +08:00
    @luoluoluo
    我说的那种二分的方法,假设n为B数组元素个数
    遍历A数组,拿a[i]在B中二分,找到位置使b[j]<=a[i]且b[j+1]>a[i],那么总结果就加上n-j-1(如果数组索引从0开始)
    对A数组中每个元素都这么做时间复杂度O(nlogn)
    glasslion
        20
    glasslion  
       2014-08-17 15:45:43 +08:00
    keyword: 逆序数
    bcxx
        21
    bcxx  
       2014-08-17 15:51:18 +08:00
    @luoluoluo 不是 O(n^2) ...
    shoumu
        22
    shoumu  
       2014-08-17 16:15:10 +08:00
    @glasslion 能详细说明一下吗,我没有想明白
    shoumu
        23
    shoumu  
       2014-08-17 16:17:41 +08:00
    @xjx0524 直接排序的话有点问题吧
    如:A = [1, 2, 3] B = [3, 2, 1] 满足条件数为1
    A = [3, 2, 1] B = [1, 2, 3] 满足条件数为0
    bcxx
        24
    bcxx  
       2014-08-17 16:34:46 +08:00
    @shoumu 要预先记录一下原下标
    joying
        25
    joying  
       2014-08-17 16:58:19 +08:00
    时间复杂度O(nlogn),先对两数组排序,后遍历A数组,对B数组进行二分查找,找到刚好比A[i]小的数的下标j,通过下标即可知道比A[i]大的B[j]的数量。

    可以再优化,对B数组的二分查找不必从0开始,而是从刚好比A[i]小的B[j]开始。
    aheadlead
        26
    aheadlead  
       2014-08-17 17:38:20 +08:00 via iPhone
    记得有个很奇妙的方法可以做到 线性时间复杂度
    xjx0524
        27
    xjx0524  
       2014-08-17 17:50:06 +08:00
    @joying 哥们咱俩思路一样,但其实是错的,题目要求的不是任意i,j使得a[i]<b[j],是要求i < j时 A[i] < B[j],一排序就乱了。。。
    Exin
        28
    Exin  
       2014-08-17 17:52:10 +08:00
    不太明白你们为什么说排序……

    我想角标和本身的值可以看做两个等价的属性,
    那么排序前角标是有序的,排序后值是有序的,
    那么排序应该是没有意义的。

    能解释下吗?
    yangff
        29
    yangff  
       2014-08-17 17:58:12 +08:00 via Android
    不可能做到线性
    如果让A=B
    那么问题就变成求A的逆序对数
    A的逆序对数的已知最优复杂度是O(nlgn)
    故原问题复杂度不可能小过O(nlgn)
    joying
        30
    joying  
       2014-08-17 18:07:40 +08:00
    @xjx0524 额。。。忽略了前面的i<j
    luoluoluo
        31
    luoluoluo  
    OP
       2014-08-17 19:34:12 +08:00
    @bcxx Are you sure? Show me please.
    @glasslion 那个对于一个数组理解,对于两个数组怎么操作?
    @aheadlead 确定么?要是能找出来就好了哒
    @yangff 树状数组能数细点么?
    @xjx0524 ^_^
    @joying ^_^
    aheadlead
        32
    aheadlead  
       2014-08-17 19:35:37 +08:00
    - - 好像看错了 是不是求逆序对啊...
    yangff
        33
    yangff  
       2014-08-17 20:48:54 +08:00 via Android
    @luoluoluo 窝系统挂了。。
    你百度一下树状数组求逆序对,然后把查询比Ai小的变成查询比Bi小的就可以了
    wisatbff
        34
    wisatbff  
       2014-08-17 21:11:18 +08:00
    @xjx0524 带着下标一起排,没问题啊
    tideline
        35
    tideline  
       2014-08-17 22:54:44 +08:00
    这应该是一个稍作变形的逆序对问题吧,用树状数组写了一下,时间复杂度O(nlogn),代码: http://paste.ubuntu.com/8071502/
    这个版本的缺陷在于对数的大小有限制(数组里不能有负数和太大的数),可以离散化改进一下
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