2023-02-16：两种颜色的球，蓝色和红色，都按1～n编号，共计2n个， 为方便放在一个数组中，红球编号取负，篮球不变，并打乱顺序， 要求同一种颜色的球按编号升序排列，可以进行如下操作： 交换相邻

Posted 2023-03-04 福大大架构师每日一题

2023-02-16：两种颜色的球，蓝色和红色，都按1～n编号，共计2n个，
为方便放在一个数组中，红球编号取负，篮球不变，并打乱顺序，
要求同一种颜色的球按编号升序排列，可以进行如下操作：
交换相邻两个球，求最少操作次数。
[3,-3,1,-4,2,-2,-1,4]、
最终交换结果为：
[1,2,3,-1,-2,-3,-4,4]。
最少交换次数为10，
n <= 1000。

答案2023-02-16：

动态规划，IndexTree。

代码用rust编写。代码如下：

use std::collections::HashMap;
use std::iter::repeat;
fn main() 
    let mut arr = vec![3, -3, 1, -4, 2, -2, -1, 4];
    println!("", min_swaps(&mut arr));


// [3,-3,1,-4,2,-2,-1,4]
//    -3   -4   -2 -1   -> -1 -2 -3 -4
//  3    1    2       4 ->  1  2  3  4

// 这个题写对数器太麻烦了
// 所以这就是正式解
fn min_swaps(arr: &mut Vec<i32>) -> i32 
    let n = arr.len() as i32;
    let mut map: HashMap<i32, i32> = HashMap::new();
    let mut top_a = 0;
    let mut top_b = 0;
    for i in 0..n 
        if arr[i as usize] > 0 
            top_a = get_max(top_a, arr[i as usize]);
         else 
            top_b = get_max(top_b, abs(arr[i as usize]));
        
        map.insert(arr[i as usize], i);
    
    let mut it = IndexTree::new(n);
    for i in 0..n 
        it.add(i, 1);
    
    return f(top_a, top_b, &mut it, n - 1, &mut map);


// 可以改二维动态规划！
// 因为it的状态，只由topA和topB决定
// 所以it的状态不用作为可变参数！
fn f(top_a: i32, top_b: i32, it: &mut IndexTree, end: i32, map: &mut HashMap<i32, i32>) -> i32 
    if top_a == 0 && top_b == 0 
        return 0;
    
    let mut p1 = i32::MAX;
    let mut p2 = i32::MAX;
    let mut index: i32;
    let mut cost: i32;
    let mut next: i32;
    if top_a != 0 
        index = *map.get(&top_a).unwrap();
        cost = it.sum(index, end) - 1;
        it.add(index, -1);
        next = f(top_a - 1, top_b, it, end, map);
        it.add(index, 1);
        p1 = cost + next;
    
    if top_b != 0 
        index = *map.get(&(-top_b)).unwrap();
        cost = it.sum(index, end) - 1;
        it.add(index, -1);
        next = f(top_a, top_b - 1, it, end, map);
        it.add(index, 1);
        p2 = cost + next;
    
    return get_min(p1, p2);

fn get_max<T: Clone + Copy + std::cmp::PartialOrd>(a: T, b: T) -> T 
    if a > b 
        a
     else 
        b
    


fn get_min<T: Clone + Copy + std::cmp::PartialOrd>(a: T, b: T) -> T 
    if a < b 
        a
     else 
        b
    


fn abs(a: i32) -> i32 
    if a < 0 
        -a
     else 
        a
    

struct IndexTree 
    tree: Vec<i32>,
    nn: i32,

impl IndexTree 
    pub fn new(size: i32) -> Self 
        Self 
            tree: repeat(0).take((size + 1) as usize).collect(),
            nn: size,
        
    

    pub fn add(&mut self, mut i: i32, v: i32) 
        i += 1;
        while i <= self.nn 
            self.tree[i as usize] += v;
            i += i & -i;
        
    

    pub fn sum(&mut self, l: i32, r: i32) -> i32 
        return if l == 0 
            self.sum0(r + 1)
         else 
            self.sum0(r + 1) - self.sum0(l)
        ;
    

    fn sum0(&mut self, mut index: i32) -> i32 
        let mut ans = 0;
        while index > 0 
            ans += self.tree[index as usize];
            index -= index & -index;
        
        return ans;