POJ 2299 Ultra-QuickSort (树状数组or 归并排序分治求逆序对数）

题目大意就是说帮你给一些(n个)乱序的数，让你求冒泡排序需要交换数的次数（n<=500000）

显然不能直接模拟冒泡排序，其实交换的次数就是序列的逆序对数。

由于数据范围是 0 ≤ a[i] ≤ 999,999,999所以先要离散化，然后用合适的数据结果求出逆序

可以用线段树一步一步添加a[i]，每添加前查询前面添加比它的大的有多少个就可以了。

也可用树状数组，由于树状数组求的是(1...x)的数量和所以每次添加前查询i-sum（a[i]）即可

树状数组：

//5620K	688MS
#include<cstdio>
#include<algorithm>
#include<iostream>
#include<cstring>
using namespace std;
#define ll long long
#define lowbit(x) (x&-x)
const int M=5e5+100;
int num[M];
int Hash[M];
int tree[M]; //树状数组
int n;
int Bin(int val) //二分出离散后的序号
{
    int l=0,r=n-1;
    while(r>=l){
        int m=(l+r)>>1;
        if(Hash[m]==val) return m+1;
        if(Hash[m]>val) r = m-1;
        else l=m+1;
    }
}
void add(int rt,int x)
{
    while(rt<=M-1){
        tree[rt]+=x;
        rt+=lowbit(rt);
    }
}

ll getsum(int rt)
{
    ll s=0;
    while(rt>0){
        s+=tree[rt];
        rt-=lowbit(rt);
    }
    return s;
}
int main()
{

    while(scanf("%d",&n),n){
        memset(tree,0,sizeof(tree));
        ll ans=0;
        for(int i=0;i<n;i++){
            scanf("%d",&num[i]);
            Hash[i]=num[i];
        }
        sort(Hash,Hash+n);
        for(int i=0;i<n;i++){
            int val=Bin(num[i]);
            ans+=(ll)i-getsum(val);
            add(val,1);
        }
        printf("%I64d\n",ans);
    }
    return 0;
}

用分治法求逆序数也可，分成两个数组B，C  。  B中的逆序数+C中的逆序数+对于每一个C[i]B中比它大的个数

所以可以借助归并排序实现顺带算出逆序数

//5428K	625MS
#include<cstdio>
#include<algorithm>
#include<iostream>
#include<cstring>
using namespace std;
#define ll long long
#define lowbit(x) (x&-x)
const int M=5e5+100;
int num[M];
int tmp[M];
int Hash[M];

int n;
int Bin(int val) //二分出离散化后的序号
{
    int l=0,r=n-1;
    while(r>=l){
        int m=(l+r)>>1;
        if(Hash[m]==val) return m+1;
        if(Hash[m]>val) r = m-1;
        else l=m+1;
    }
}

ll merge_count(int l,int r)
{
    if(l==r){
        return 0;
    }
    ll cnt=0;
    int m=(l+r)>>1;
    cnt+=merge_count(l,m);
    cnt+=merge_count(m+1,r);
    int a=0,b=l,c=m+1;
    while(a<r-l+1){

        if(b<=m&& (c==r+1 ||num[b]<=num[c])){
            tmp[a++]=num[b++]; // sort
        }
        else{
            tmp[a++]=num[c++];  // sort
            cnt+=m-b+1;
        }

    }
    for(int i=0;i<r-l+1;i++) //还原到原数列
        num[l+i]=tmp[i];
    return cnt;
}



int main()
{

    while(scanf("%d",&n),n){

        for(int i=0;i<n;i++){
            scanf("%d",&num[i]);
            Hash[i]=num[i];
        }
        sort(Hash,Hash+n);
        for(int i=n-1;i>=0;i--){
            int val=Bin(num[i]);
            num[i+1]=val;
            //我离散后的数列设成从1开始到n，因为后面分治怕出错就套用了线段树从结点1开始的写法...2333
        }
        
        printf("%I64d\n",merge_count(1,n));
    }
    return 0;
}