题目
5.填空题(15分)排列2 4 1 3的逆序数为_ 输入答案 _
5.填空题(15分)
排列2 4 1 3的逆序数为
_ 输入答案 _
题目解答
答案
要确定排列 $2, 4, 1, 3$ 的逆序数,我们需要计算排列中满足 $i < j$ 且 $a_i > a_j$ 的数对 $(a_i, a_j)$ 的数量。换句话说,我们需要找出排列中所有元素的逆序对。
让我们逐步分析排列 $2, 4, 1, 3$:
1. 考虑第一个元素 $2$:
- 与 $4$ 比较:$2 < 4$,因此没有逆序。
- 与 $1$ 比较:$2 > 1$,因此存在逆序。
- 与 $3$ 比较:$2 < 3$,因此没有逆序。
- 包含 $2$ 的逆序数为 $1$。
2. 考虑第二个元素 $4$:
- 与 $1$ 比较:$4 > 1$,因此存在逆序。
- 与 $3$ 比较:$4 > 3$,因此存在逆序。
- 包含 $4$ 的逆序数为 $2$。
3. 考虑第三个元素 $1$:
- 与 $3$ 比较:$1 < 3$,因此没有逆序。
- 包含 $1$ 的逆序数为 $0$。
4. 考虑第四个元素 $3$:
- 没有更多元素进行比较。
- 包含 $3$ 的逆序数为 $0$。
现在,我们将所有逆序数相加:
\[1 + 2 + 0 + 0 = 3\]
因此,排列 $2, 4, 1, 3$ 的逆序数为 $\boxed{3}$。
解析
逆序数是排列中的重要概念,指排列中逆序对的总数。逆序对的定义是:对于两个位置$i$和$j$,若$i < j$且$a_i > a_j$,则称$(a_i, a_j)$为一个逆序对。
解题核心思路是逐个元素检查其右侧比它小的元素个数,最后累加所有结果。
关键点在于逐项比较时不要遗漏或重复计算。
排列为$2, 4, 1, 3$,逐个元素分析:
-
第一个元素$2$
- 右侧元素:$4, 1, 3$
- 比较结果:
- $2 < 4$(无逆序)
- $2 > 1$(逆序数+1)
- $2 < 3$(无逆序)
- 贡献逆序数:1
-
第二个元素$4$
- 右侧元素:$1, 3$
- 比较结果:
- $4 > 1$(逆序数+1)
- $4 > 3$(逆序数+1)
- 贡献逆序数:2
-
第三个元素$1$
- 右侧元素:$3$
- 比较结果:
- $1 < 3$(无逆序)
- 贡献逆序数:0
-
第四个元素$3$
- 无右侧元素,贡献逆序数:0
总逆序数:$1 + 2 + 0 + 0 = 3$