В общем случае эта задача называется "sorting by reversals". Она особенно важна для биоинформатики, хотя там обычно элементы имеют знаки и каждая reversal меняет знаки переставляемых элементов на противоположные.
Задача в беззнаковом случае является NP-полной, а в знаковом случае - полиномиально разрешимой.
Вот онлайновая тулза, которая решает эту задачу для заданных перестановок:
http://grimm.ucsd.edu/GRIMM/