算法--排序--寻找数组内第K大的元素
生活随笔
收集整理的這篇文章主要介紹了
算法--排序--寻找数组内第K大的元素
小編覺得挺不錯的,現在分享給大家,幫大家做個參考.
此題目,需要用到快速排序里的劃分數組操作:
快排參考:https://blog.csdn.net/qq_21201267/article/details/81516569#t2
復雜度:平均情況下,遍歷一次數組找到哨兵是n,下一次就是n/2,最后到1,中間最多需要k次(k=lg2n)
等比數列求和:n+n/2+n/4+n/8+…+1
所以復雜度為O(n)
代碼實現
/*** @description: 尋找第K大的元素* @author: michael ming* @date: 2019/4/13 13:02* @modified by: */ #include <iostream> #include <time.h> #include <random> #include "shellsort.cpp" using namespace std; void printArr(int* arr, size_t N) //打印數組 {for(int i = 0; i < N; ++i){cout << arr[i] << " ";}cout << endl; } void generateArr(int* arr, size_t N) //生成隨機數組 {srand((unsigned)time(NULL));for(int i = 0; i < N; ++i)arr[i] = rand()%100000; } void selectMiddle(int *arr, size_t left, size_t right) //三數取中,并挪至首位 {size_t mid = left + (right-left)/2;if(arr[mid] > arr[right])swap(arr[mid], arr[right]);if(arr[left] > arr[right])swap(arr[left], arr[right]);if(arr[mid], arr[left])swap(arr[mid], arr[left]); } int findkthelem(int *arr, size_t N, size_t K, size_t left, size_t right) {selectMiddle(arr, left, right);int Pval = arr[left];size_t Pindex = left, i = left, j = right;while(i < j) //將哨兵挪至中間{while(i < j && arr[j] > Pval) //以下兩個while的順序不可更換!!!哨兵在左邊,先從右邊開始比j--;swap(arr[i],arr[j]);while(i < j && arr[i] <= Pval)i++;swap(arr[i],arr[j]);}Pindex = i; //哨兵下標if(i+1 == K)return arr[i];else if(i+1 < K && right-Pindex > 0)return findkthelem(arr, right-Pindex, K, Pindex+1,right);else if(i+1 > K && Pindex-left > 0)return findkthelem(arr, Pindex-left, K, left, Pindex-1); } int main() {size_t N, K;cout << "請輸入正整數N:程序將生成隨機數組。" ;cin >> N;int arr[N];generateArr(arr, N);printArr(arr, N);cout << "請輸入K:程序將查找第K大的元素。";while(true){cin >> K;if(K > 0 && K <= N)break;cout << "K超過N了,或者為0" << endl;continue;}shellsort(arr, N);cout << "排序后數組是:" << endl;printArr(arr, N);cout << "第" << K << "大的元素是:" << findkthelem(arr,N,K,0,N-1) << endl;return 0; }總結
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