📅  最后修改于: 2023-12-03 15:12:23.565000             🧑  作者: Mango
给定N个二进制字符串,计算任意连接它们后的反转对的最小计数。
一个反转对是指在两个不同的位置i和j(i < j)上,两个字符的顺序与它们在字符串中的顺序相反。
例如,在字符串"01100"中,反转对为(1,4)和(2,4)。 请注意,(3,5)不是反转对,因为它们的字符顺序相同。
我们可以使用归并排序中的“Count Inversions”算法来解决此问题。具体来说,我们定义一个递归函数count_reverse_pairs(array, start, end)
,其中array
是要排序的二进制字符串数组,start
和end
是数组的起始和结束下标。在递归函数中,我们将数组分成两个字数组,并递归计算两个子数组中的反转对数量。然后,我们需要合并这两个子数组并计算它们之间的反转对数量。
为了计算两个子数组之间的反转对数量,我们定义了一个辅助函数count_reverse_pairs_between(left_array, right_array)
。在这个函数中,我们首先将两个子数组连接成一个单独的二进制字符串,并计算它的反转对数量。然后,我们对两个子数组进行归并排序,并计算它们之间的反转对数量。
def count_reverse_pairs(array):
"""
计算二进制字符串数组的反转对数量
"""
return count_reverse_pairs_recursive(array, 0, len(array) - 1)
def count_reverse_pairs_recursive(array, start, end):
"""
递归计算二进制字符串数组指定范围内的反转对数量
"""
if start == end:
return 0
mid = start + (end - start) // 2
left_pairs = count_reverse_pairs_recursive(array, start, mid)
right_pairs = count_reverse_pairs_recursive(array, mid + 1, end)
merge_pairs = count_reverse_pairs_between(array[start:mid + 1], array[mid + 1:end + 1])
return left_pairs + right_pairs + merge_pairs
def count_reverse_pairs_between(left_array, right_array):
"""
计算两个二进制字符串数组之间的反转对数量
"""
left_str = "".join(left_array)
right_str = "".join(right_array)
# 计算两个字符串之间的反转对数量
pairs = count_reverse_pairs_in_strings(left_str, right_str)
# 归并排序两个子数组
left_array.sort()
right_array.sort()
# 计算两个子数组之间的反转对数量
i, j = 0, 0
while i < len(left_array) and j < len(right_array):
if left_array[i] <= right_array[j]:
i += 1
else:
pairs += len(left_array) - i
j += 1
return pairs
def count_reverse_pairs_in_strings(s1, s2):
"""
计算两个二进制字符串之间的反转对数量
"""
pairs = 0
for i in range(len(s1)):
for j in range(len(s2)):
if i < j and s1[i] > s2[j]:
pairs += 1
return pairs
该算法的时间复杂度为O(nlogn)
,其中n
是输入字符串数组的长度。这是由于我们使用了归并排序来计算反转对数量。
该算法的空间复杂度取决于归并排序算法的实现方式。在上面的Python代码中,我们使用了原地排序算法,因此该算法的空间复杂度为O(1)
。但是,如果使用其他归并排序算法的实现方式,空间复杂度可能会达到O(n)
。