剑指 Offer 51. 数组中的逆序对 #

标签：树状数组、线段树、数组、二分查找、分治、有序集合、归并排序
难度：困难

题目大意 #

给定一个数组 nums。

要求：计算出数组中的逆序对的总数。

解题思路 #

可以用树状数组解决。

数组 tree[i] 表示数字 i 是否在序列中出现过，如果数字 i 已经存在于序列中，tree[i] = 1，否则 tree[i] = 0。按序列从左到右将值为 nums[i] 的元素当作下标为nums[i]，赋值为 1 插入树状数组里，这时，比 nums[i] 大的数个数就是 i + 1 - query(a)。将全部结果累加起来就是逆序数了。

代码 #

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import bisect

class BinaryIndexTree:

    def __init__(self, n):
        self.size = n
        self.tree = [0 for _ in range(n + 1)]

    def lowbit(self, index):
        return index & (-index)

    def update(self, index, delta):
        while index <= self.size:
            self.tree[index] += delta
            index += self.lowbit(index)

    def query(self, index):
        res = 0
        while index > 0:
            res += self.tree[index]
            index -= self.lowbit(index)
        return res

class Solution:
    def reversePairs(self, nums: List[int]) -> int:
        size = len(nums)
        sort_nums = sorted(nums)
        for i in range(size):
            nums[i] = bisect.bisect_left(sort_nums, nums[i]) + 1

        bit = BinaryIndexTree(size)
        ans = 0
        for i in range(size):
            bit.update(nums[i], 1)
            ans += (i + 1 - bit.query(nums[i]))
        return ans