小和问题 和逆序对问题

小和问题
在一个数组中，每一个数左边比当前数小的数累加起来，叫做这个数组的小和。求一个数组 的小和。
例子： [1,3,4,2,5] 1左边比1小的数，没有； 3左边比3小的数，1； 4左边比4小的数，1、3； 2左边比2小的数，1； 5左边比5小的数，1、3、4、2； 所以小和为1+1+3+1+1+3+4+2=16
逆序对问题 在一个数组中，左边的数如果比右边的数大，则折两个数构成一个逆序对，请打印所有逆序 对。

package my_basic;

public class SmallSum {
    
    public static int smallsum(int[] arr) {
        if (arr==null || arr.length<2) {
            return 0;
        }
        return mergeSort(arr,0,arr.length-1);    
    }
    
    
    public static int mergeSort(int[] arr, int l, int r) {
        if (l == r) {
            return 0;
        }
//        int mid = l + ((r-l) >> 1);   //防止溢出
        int mid = (l+r)/2;
        return mergeSort(arr, l, mid) + mergeSort(arr, mid+1, r) + merge(arr,l,mid,r);
    }

    
    public static int merge(int[] arr, int l, int mid, int r) {
        int res = 0;
        int[] help = new int[r - l + 1];   //help的长度不是一个大的N 而是每次分治 的长度
        int i=0;
        int p1 = l;
        int p2 = mid+1;
        
        while(p1 <= mid && p2 <= r) {
            res += arr[p1] < arr[p2] ? (r-p2+1)*arr[p1] : 0 ;    //核心
            help[i++] = arr[p1] < arr[p2] ? arr[p1++] : arr[p2++] ;
        }
        while(p1<=mid) {
            help[i++] = arr[p1++];
        }
        while (p2<=r) {
            help[i++] = arr[p2++];
            
        }
        //拷贝到 arr数组
        for (int j = 0; j < help.length; j++) {
            arr[l+j] = help[j];  //这里写错了 掉了 l
        }
        return res;
    }

    //对数器  生成随机长度    随机值的数组
    public static int[] generateRamdomArray(int maxSize, int maxValue) {
        int[] array = new int[(int) ((maxSize+1)* Math.random())];
        for (int i = 0; i < array.length; i++) {
            array[i] = (int) ((maxValue+1)* Math.random()) - (int) ((maxValue+1)* Math.random());
        }
        return array;
        
    }
    
    //一个复杂度高但是正确的方法 for 测试另一种方法
    public static int comparator(int[] arr) {
        int res = 0;
        if (arr == null || arr.length < 2 ) {
            return 0;
        }
        for (int i = 1; i < arr.length; i++) {
            for (int j = 0; j < i; j++) {
                res += (arr[j] < arr[i] ? arr[j] : 0 );
            }
        }
        System.out.println("res:"+res);
        return res;
        
    }
    //判断两个数组是否相等
    public static boolean isEqual(int[] arr1, int[] arr2) {
        
        if ((arr1 == null && arr2 != null) || (arr1 != null && arr2 == null)) {
            return false;
        }
        if (arr1 == null && arr2 == null) {
            return true;
        }
        if (arr1.length != arr2.length) {
            return false;
        }
        for (int i = 0; i < arr2.length; i++) {
            if (arr1[i]!=arr2[i]) {
                return false;
            }
        }
        return true;
    }
    
    //复制数组
    public static int[] copyArrar(int[] arr) {
        if (arr == null) {
            return null;
        }
        int[] res = new int[arr.length];
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            res[i] = arr[i];
        }
        return res;
    }

    public static void printArray(int[] arr) {
        if (arr == null) {
            return;
        }
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            System.out.print(arr[i] + " ");
        }
        System.out.println();
    }
    
    public static void main(String[] args) {
        int testTime = 5000;
        int maxSize = 10;
        int maxValue = 50;
        boolean flag = true;
        
        int[] arr1 = generateRamdomArray(maxSize, maxValue);
        int[] arr2 = copyArrar(arr1);
        
        printArray(arr1);
        printArray(arr2);
        
        for (int i = 0; i < testTime; i++) {
            if (smallsum(arr1)!= comparator(arr2)) {
                 flag = false;
                 printArray(arr1);
                 printArray(arr2);
                 break;
            }
        }
        System.out.println(flag ? "Nice!" : "Fucking fucked!");
        
    }
}


逆序对问题类似：

package my_basic;

public class ReverseOrder {
    
        public static void reverseOrder(int[] arr) {
            if (arr==null || arr.length<2) {
                return ;
            }
             mergeSort(arr,0,arr.length-1);
        }
        
        
        public static int mergeSort(int[] arr, int l, int r) {        
            if (l == r) {
                return 0;
            }
            int mid = (l+r)/2;
            int k = mergeSort(arr, l, mid)+mergeSort(arr, mid+1, r)+merge(arr,l,mid,r);
            System.out.println("merge总逆序数："+k);
            return k;
        }

        public static int merge(int[] arr, int l, int mid, int r) {
            int merge_res=0;
            int[] help = new int[r - l + 1];   //help的长度不是一个大的N 而是每次分治 的长度
            int i=0;
            int p1 = l;
            int p2 = mid+1;
            
            while(p1 <= mid && p2 <= r) {
                if ( arr[p2] < arr[p1] ) {    //说明 p2 此时比p1中剩下的元素都小    
                    merge_res += (mid-p1+1);  //核心 
                }
                help[i++] = arr[p1] < arr[p2] ? arr[p1++] : arr[p2++] ;
            }
            while(p1<=mid) {
                help[i++] = arr[p1++];
            }
            while (p2<=r) {
                help[i++] = arr[p2++];
                
            }
            //拷贝到 arr数组
            for (int j = 0; j < help.length; j++) {
                arr[l+j] = help[j];  //这里写错了 掉了 l
            }
            System.out.println("merge_res:"+merge_res);
            return merge_res;
        }

        //对数器  生成随机长度    随机值的数组
        public static int[] generateRamdomArray(int maxSize, int maxValue) {
            int[] array = new int[(int) ((maxSize+1)* Math.random())];
            for (int i = 0; i < array.length; i++) {
                array[i] = (int) ((maxValue+1)* Math.random()) - (int) ((maxValue+1)* Math.random());
            }
            return array;
            
        }
        
        //一个复杂度高但是正确的方法 for 测试另一种方法
        public static void comparator(int[] arr) {
            int comparator_res=0;
            for (int i = 1; i < arr.length; i++) {
                for (int j = 0; j < i; j++) {
                    if (arr[j]>arr[i]) {
//                        System.out.println(arr[j]+","+arr[i]);
                        comparator_res++;
                    }
                }
            }
            System.out.println("comparator_res："+ comparator_res);
        }
        //判断两个数组是否相等
        public static boolean isEqual(int[] arr1, int[] arr2) {
            
            if ((arr1 == null && arr2 != null) || (arr1 != null && arr2 == null)) {
                return false;
            }
            if (arr1 == null && arr2 == null) {
                return true;
            }
            if (arr1.length != arr2.length) {
                return false;
            }
            for (int i = 0; i < arr2.length; i++) {
                if (arr1[i]!=arr2[i]) {
                    return false;
                }
            }
            return true;
        }
        
        //复制数组
        public static int[] copyArrar(int[] arr) {
            if (arr == null) {
                return null;
            }
            int[] res = new int[arr.length];
            for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
                res[i] = arr[i];
            }
            return res;
        }

        public static void printArray(int[] arr) {
            if (arr == null) {
                return;
            }
            for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
                System.out.print(arr[i] + " ");
            }
            System.out.println();
        }
        
        public static void main(String[] args) {
            int testTime = 5000;
            int maxSize = 10;
            int maxValue = 50;
            boolean flag = true;
            
            int[] arr1 = generateRamdomArray(maxSize, maxValue);
            int[] arr2 = copyArrar(arr1);
            
            printArray(arr1);
            System.out.println("----------------");

            comparator(arr2);
            System.out.println("============");
            reverseOrder(arr1);
            

            
        }
    }