两两交换(相邻)得到一个有序排列
2017-02-18 22:42
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对一个无序序列进行排序,要求一次只能交换相邻的两个数,那么最少需要交换多少次才可以完成排序呢?
本问题假设序列所有数各不相同。
概念介绍:
1、逆序。一般认为从左向右序列的数字增大认为是正序的,那么从左到右序列的序列数字出现减小就认为是逆序的。一个“逆序”的数学定义是这样的,如果存在正整数 i, j 使得 1 ≤ i < j ≤ n 而且 A[i] > A[j],则 < A[i], A[j] > 这个有序对称为 A 的一个逆序,又称作一个逆序对。
2、逆序数。整个序列中的逆序对的个数叫做序列的逆序数。
3、逆序列。逆序列是表示序列逆序属性的一个序列,其定义是这样的,逆序列中的某一项aj表示原序列中的第二成分(左边成分)为j的逆序对的个数。逆序列中的j需要从小到大正序排列,这样子组成的序列就叫作逆序列。显然,逆序列各项之和也是序列的逆序数。
排序方法:
首先,根据待排序列,写出其逆序列。
然后,根据逆序列中的每一项所代表的数j和逆序个数aj,将待排序列中对应的数j向左邻交换aj次。
那么,交换完成后,序列就排序完成。此时,交换的次数就是最少的次数,也是原序列的逆序数。
具体例子:
原序列: 4 8 2 7 5 6 1 3
逆序对有:
(4,2), (4,1), (4, 3),
(8,2), (8,7), (8,5), (8,6), (8,1), (8,3),
(2,1),
(7,5), (7,6), (7,1), (7,3),
(5,1), (5,3),
(6,1), (6,3),
逆序数为18
逆序列为:6 2 5 0 2 2 1 0
解释:1前面6个比它大的,2前面2个比它打的,3前面5个,4前面0个…
交换过程如下:
上面的过程,其实就是冒泡排序的过程,每一轮都能将最小的数冒到最右边。
所区别的是,冒泡排序是直接两两比较、进行交换,而这里是先找逆序列,然后不比较、直接交换。
两者在程序代码上的复杂度是差不多的。这里提供的一点是:
最少的交换次数=序列的逆序数。 然后就可以用归并排序求逆序对的个数了。
本问题假设序列所有数各不相同。
概念介绍:
1、逆序。一般认为从左向右序列的数字增大认为是正序的,那么从左到右序列的序列数字出现减小就认为是逆序的。一个“逆序”的数学定义是这样的,如果存在正整数 i, j 使得 1 ≤ i < j ≤ n 而且 A[i] > A[j],则 < A[i], A[j] > 这个有序对称为 A 的一个逆序,又称作一个逆序对。
2、逆序数。整个序列中的逆序对的个数叫做序列的逆序数。
3、逆序列。逆序列是表示序列逆序属性的一个序列,其定义是这样的,逆序列中的某一项aj表示原序列中的第二成分(左边成分)为j的逆序对的个数。逆序列中的j需要从小到大正序排列,这样子组成的序列就叫作逆序列。显然,逆序列各项之和也是序列的逆序数。
排序方法:
首先,根据待排序列,写出其逆序列。
然后,根据逆序列中的每一项所代表的数j和逆序个数aj,将待排序列中对应的数j向左邻交换aj次。
那么,交换完成后,序列就排序完成。此时,交换的次数就是最少的次数,也是原序列的逆序数。
具体例子:
原序列: 4 8 2 7 5 6 1 3
逆序对有:
(4,2), (4,1), (4, 3),
(8,2), (8,7), (8,5), (8,6), (8,1), (8,3),
(2,1),
(7,5), (7,6), (7,1), (7,3),
(5,1), (5,3),
(6,1), (6,3),
逆序数为18
逆序列为:6 2 5 0 2 2 1 0
解释:1前面6个比它大的,2前面2个比它打的,3前面5个,4前面0个…
交换过程如下:
4 8 2 7 5 6 1 3 (1向左交换6次) 4 8 2 7 5 1 6 3 4 8 2 7 1 5 6 3 4 8 2 1 7 5 6 3 4 8 1 2 7 5 6 3 4 1 8 2 7 5 6 3 1 4 8 2 7 5 6 3 (2向左交换2次) 1 4 2 8 7 5 6 3 1 2 4 8 7 5 6 3 (3向左交换5次) 1 2 4 8 7 5 3 6 1 2 4 8 7 3 5 6 1 2 4 8 3 7 5 6 1 2 4 3 8 7 5 6 1 2 3 4 8 7 5 6 (5向左交换2次) 1 2 3 4 8 5 7 6 1 2 3 4 5 8 7 6 (6向左交换2次) 1 2 3 4 5 8 6 7 1 2 3 4 5 6 8 7 (7向左交换1次) 1 2 3 4 5 6 7 8
上面的过程,其实就是冒泡排序的过程,每一轮都能将最小的数冒到最右边。
所区别的是,冒泡排序是直接两两比较、进行交换,而这里是先找逆序列,然后不比较、直接交换。
两者在程序代码上的复杂度是差不多的。这里提供的一点是:
最少的交换次数=序列的逆序数。 然后就可以用归并排序求逆序对的个数了。
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