题目
2【填空题】排列n(n-1)…21的逆序数是()第一空:
2【填空题】排列n(n-1)…21的逆序数是()
第一空:
题目解答
答案
排列 $ n(n-1)\cdots21 $ 中,每个元素 $ k $(从 $ 1 $ 到 $ n $)的逆序数为 $ n-k $,因为其左侧有 $ n-k $ 个大于 $ k $ 的元素。总逆序数为:
\[
\sum_{k=1}^{n} (n-k) = (n-1) + (n-2) + \cdots + 1 + 0 = \frac{n(n-1)}{2}
\]
**答案:** $\boxed{\frac{n(n-1)}{2}}$
解析
逆序数是排列中所有逆序对的总数。本题的排列为完全递减序列 $n(n-1)\cdots21$,其特点是每个元素左侧的所有元素都比它大。关键思路是逐个元素计算其逆序数,再求和。
破题关键点:
- 元素位置与逆序数的关系:元素 $k$ 在排列中的位置是第 $n - k + 1$ 位,其左侧有 $n - k$ 个比它大的元素。
- 求和公式:将所有元素的逆序数相加,转化为等差数列求和。
步骤1:分析单个元素的逆序数
对于元素 $k$($1 \leq k \leq n$),它在排列中的位置是第 $n - k + 1$ 位。由于排列是递减的,左侧所有元素均大于 $k$,因此 $k$ 的逆序数为 $n - k$。
步骤2:计算总逆序数
将所有元素的逆序数相加:
$\sum_{k=1}^{n} (n - k) = (n - 1) + (n - 2) + \cdots + 1 + 0$
这是一个首项为 $n - 1$,末项为 $0$,项数为 $n$ 的等差数列,其和为:
$\frac{n(n - 1)}{2}$