mergesort-counts.cpp

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

map<int, int> m;
void merge(int array[], int const left, int const mid,
           int const right)
{
    auto const subArrayOne = mid - left + 1;
    auto const subArrayTwo = right - mid;
    auto *leftArray = new int[subArrayOne],
         *rightArray = new int[subArrayTwo];
    for (auto i = 0; i < subArrayOne; i++)
        leftArray[i] = array[left + i];
    for (auto j = 0; j < subArrayTwo; j++)
        rightArray[j] = array[mid + 1 + j];

    auto indexOfSubArrayOne
        = 0,
        indexOfSubArrayTwo
        = 0;
    int indexOfMergedArray
        = left;

    bool leftInserted = false;
    while (indexOfSubArrayOne < subArrayOne
           && indexOfSubArrayTwo < subArrayTwo) {
        if (leftArray[indexOfSubArrayOne]
            <= rightArray[indexOfSubArrayTwo]) {
            leftInserted = true;
            array[indexOfMergedArray]
                = leftArray[indexOfSubArrayOne];
            indexOfSubArrayOne++;
            leftInserted = true;
        } else {
            array[indexOfMergedArray]
                = rightArray[indexOfSubArrayTwo];
            m[rightArray[indexOfSubArrayTwo]] += !leftInserted;
            indexOfSubArrayTwo++;
        }
        indexOfMergedArray++;
    }
    while (indexOfSubArrayOne < subArrayOne) {
        array[indexOfMergedArray]
            = leftArray[indexOfSubArrayOne];
        indexOfSubArrayOne++;
        indexOfMergedArray++;
    }
    while (indexOfSubArrayTwo < subArrayTwo) {
        array[indexOfMergedArray]
            = rightArray[indexOfSubArrayTwo];
        indexOfSubArrayTwo++;
        indexOfMergedArray++;
    }
    delete[] leftArray;
    delete[] rightArray;
}

void countingMergeSort(int array[], int const begin, int const end)
{
    if (begin >= end)
        return;

    auto mid = begin + (end - begin) / 2;
    countingMergeSort(array, begin, mid);
    countingMergeSort(array, mid + 1, end);
    merge(array, begin, mid, end);
}

int solve(vector<int> a) {
  int n = a.size();
  auto *array = new int[n];
  for(int i = 0; i < n; i++) {
    array[i] = a[i];
  }
  countingMergeSort(array, 0, n - 1);
  int ans = 0;
  for(auto [k, v] : m) {
    ans = max(ans, v);
  }
  return ans;
}

int main() {
  std::ios_base::sync_with_stdio(false);
  cin.tie(nullptr);
  //freopen("input.txt","r",stdin);
  //freopen("output.txt","w",stdout);
  //cout << setprecision(8);
  //int t; cin >> t; while(t--)
  int n; cin >> n;
  vector<int> a(n);
  for(int i = 0; i < n; i++) cin >> a[i];
  cout << solve(a);
}