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题意简述

看到题目显而易见是求逆序对个数。

思路分析

看到数据范围 \(x_i,y_i \le 2^{31}-1\)\(k \le 10^5\)。数据值域大但是个数少,且与数据之间的大小关系有关,因此考虑离散化。

离散化简单介绍

离散化实际就是一种映射,当数据值域过大而个数有限时,可以尝试离散化。

具体过程以此题为例。假设给出这么一组数据

2
123456789 123456
987654321 123456

首先将所有出现过的数收集起来,存进 \(a\) 数组,并进行排序,然后再去重保存进 \(pos\) 数组当中。

P2448 无尽的生命

接下来就可以建立映射关系。将数值大的数在 \(num\) 数组中用数值小的数代替,但各个数之间的大小关系不变,接下来交换操作先用二分答案在 \(pos\) 数组中检索,然后通过映射在 \(num\) 数组中进行交换。

P2448 无尽的生命

最终被交换过的数之间的逆序对在 \(num\) 数组中求即可。

被交换的数与未被交换的数之间的逆序对

考虑每个被交换的数对答案的贡献。

\(x<y\),当 \(x\)\(y\) 交换后。

对于 \(x\) 来说, \(x \sim y\) 之间所有未被交换的数都比 \(x\) 大,形成逆序对。

对于 \(y\) 来说,\(x \sim y\) 之间所有未被交换的数都比 \(y\) 小,形成逆序对。

逆序对个数都为\(x \sim y\) 之间所有未被交换的数。

温馨提示:以下主要为代码实现讲解,本质思想同上。

对于交换过后的 \(num\) 数组,\(num_i\) 表示的是位置 \(pos_i\) 上当前所在的数在 \(num\) 数组中对应的数。记数 \(x\) 为位置 \(pos_i\) 上当前所在的数。

\(pos_{num_i}\) 表示数 \(x\) 现在所在的位置。

\(pos_i\) 表示数 \(x\) 原来在的位置。

\(\left\vert pos_i-pos_{num_i}-1\right\vert\) 表示两个位置间所有的数。

\(\left\vert num_i-i-1\right\vert\) 表示两个位置间所有被交换过的数。

因此所有未被交换的数就为 \(\left\vert pos_i-pos_{num_i}-1\right\vert - \left\vert num_i-i-1\right\vert\)

code

#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<cmath>
#include<algorithm>
using namespace std;
struct A{
	int x,y;
}a[100005];
int k,pos[200005],num[200005],cnt,len;
int t[100005];
void add(int x){
	for(;x<=len;x+=(x&-x)) t[x]+=1;
}
long long sum(int x){
	long long ans=0;
	for(;x;x-=(x&-x)) ans+=t[x];
	return ans;
}
int find(int x){
	int l=1,r=len;
	while(l<r){
		int mid=(l+r)>>1;
		if(pos[mid]<x) l=mid+1;
		else if(pos[mid]>x) r=mid-1;
		else return mid;
	}
} 
int main(){
	scanf("%d",&k);
	for(int i=1;i<=k;i++){
		scanf("%d%d",&a[i].x,&a[i].y);
		num[++cnt]=a[i].x;
		num[++cnt]=a[i].y;
	}
	sort(num+1,num+cnt+1);
	for(int i=1;i<=cnt;i++){
		if(num[i]==num[i-1]) continue;
		pos[++len]=num[i];
	}
	for(int i=1;i<=len;i++) num[i]=i;
	for(int i=1;i<=k;i++){
		int pos1=find(a[i].x);
		int pos2=find(a[i].y);
		swap(num[pos1],num[pos2]);
	}
	long long ans=0;
	for(int i=len;i>=1;i--){
		add(num[i]);
		ans+=sum(num[i]-1);
		ans+=abs(pos[num[i]]-pos[i]-1)-abs(num[i]-i-1); 
	} 
	cout<<ans<<endl;
	return 0;
}