【USACO 2.1】Sorting A Three-Valued Sequence

/*
TASK: sort3
LANG: C++
URL: http://train.usaco.org/usacoprob2?a=RkPIMxsFWzm&S=sort3
SOLVE: n个数的序列，值只有1、2、3，通过几次互换可以变成升序。
num[i][j]为排完序后为数字i，原来是数字j的位置的个数，
所有i!=j的min(num[i][j],num[j][i])就是互换就能到正确位置的数字有几对，
剩下的错位就是num[1][2]、num[2][3]、num[3][1]，
以及num[1][3]、num[3][2]、num[2][1]，
通过交换两次即可到达正确位置。
*/
#include<cstdio>
#include<algorithm>
using namespace std;
#define N 1005
int ans,a[N],b[N],n,num[4][4];
int main(){
    freopen("sort3.in","r",stdin);
    freopen("sort3.out","w",stdout);
    scanf("%d",&n);
    for(int i=1;i<=n;i++){
        scanf("%d",&a[i]);
        b[i]=a[i];
    }
    sort(b+1,b+1+n);
    for(int i=1;i<=n;i++)
        num[b[i]][a[i]]++;
    
    for(int i=1;i<=3;i++)
        for(int j=1;j<=3;j++)if(i!=j){
            int tol=min(num[i][j],num[j][i]);
            num[i][j]-=tol;
            num[j][i]-=tol;
            ans+=tol;
        }
    ans+=(num[1][2]+num[1][3])*2;
    printf("%d
",ans);
}