题目
排列n(n-1)...321的逆序数为____。(自然数从小到大为标准次序)A. (n(n-1))/(2)B. n(n-1)C. n(n+1)D. (n(n+1))/(2)
排列$n(n-1)\cdots321$的逆序数为____。(自然数从小到大为标准次序)
A. $\frac{n(n-1)}{2}$
B. $n(n-1)$
C. $n(n+1)$
D. $\frac{n(n+1)}{2}$
题目解答
答案
A. $\frac{n(n-1)}{2}$
解析
本题考查排列逆序数的计算。解题思路是根据逆序数的定义,依次分析排列中每个数的逆序个数,然后将它们相加,从而得到整个排列的逆序数。
下面我们来详细计算排列$n(n - 1)\cdots321$的逆序数:
- 对于数字$n$,它后面比它小的数有$n - 1$个,即$n - 1,n - 2,\cdots,3,2,1$,所以$n$的逆序个数为$n - 1$。
- 对于数字$n - 1$,它后面比它小的数有$n - 2$个,即$n - 2,n - 3,\cdots,3,2,1$,所以$n - 1$的逆序个数为$n - 2$。
- $\cdots$
- 对于数字$2$,它后面比它小的数有$1$个,即$1$,所以$2$的逆序个数为$1$。
- 对于数字$1$,它后面没有比它小的数,所以$1$的逆序个数为$0$。
那么该排列的逆序数$\tau(n(n - 1)\cdots321)$就等于每个数的逆序个数之和,即:
$\tau(n(n - 1)\cdots321)=(n - 1)+(n - 2)+\cdots+1+0$
这是一个首项$a_1 = 1$,末项$a_{n - 1}=n - 1$,项数$n - 1$的等差数列求和问题。根据等差数列求和公式$S_n=\frac{n(a_1 + a_n)}{2}$,可得:
$\tau(n(n - 1)\cdots321)=\frac{(n - 1)(1 + n - 1)}{2}=\frac{n(n - 1)}{2}$