線性時間複雜度求陣列中第K大數
阿新 • • 發佈:2018-11-15
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求陣列中第K大的數可以基於快排序思想,步驟如下:1、隨機選擇一個支點
2、將比支點大的數,放到陣列左邊;將比支點小的數放到陣列右邊;將支點放到中間(屬於左部分)
3、設左部分的長度為L,
當K < L時,遞迴地在左部分找第K大的數
當K > L時,遞迴地在有部分中找第(K - L)大的數
當K = L時,返回左右兩部分的分割點(即原來的支點),就是要求的第K大的數
以上思想的程式碼實現如下:
/**線性時間複雜度求陣列中第K大數** author :liuzhiwei ** data :2011-08-07 **/#include "iostream"using namespace std;//基於快速排序思想,求陣列a中第k大的數,low和high分別為陣列的起始和結束位置 //時間複雜度為o(n),n為陣列的長度//1<=k<=n//如果存在,返回第k大數的下標,否則返回-1int selectk(int a[], int low, int high, int k){ if(k <= 0) return -1; if(k > high - low + 1) return -1; int pivot = low + rand()%(high - low + 1); //隨即選擇一個支點 swap(a[low], a[pivot]); int m = low; int count = 1; //一趟遍歷,把較大的數放到陣列的左邊 for(int i = low + 1; i <= high; ++i) { if(a[i] > a[low]) { swap(a[++m], a[i]); count++; //比支點大的數的個數為count-1 } } swap(a[m], a[low]); //將支點放在左、右兩部分的分界處 if(count > k) { return selectk(a, low, m - 1, k); } else if( count < k) { return selectk(a, m + 1, high, k - count); } else { return m; }}int main(void){ int a[] = {5, 15, 5, 7, 9, 17,100, 3, 12, 10, 19, 18, 16, 10, 1000,1,1,1,1,1,1,1,1}; int r = selectk(a, 0, sizeof(a) /sizeof(int) - 1, 5); cout<<(r == -1 ? r : a[r])<<endl; system("pause"); return 0;}
稍微改動一下,就可以修改為求陣列中第K小數
完整的程式碼如下:
/**線性時間複雜度求陣列中第K小數** author :liuzhiwei ** data :2011-08-07 **/#include "iostream"using namespace std;//基於快速排序思想,求陣列a中第k小的數,low和high分別為陣列的起始和結束位置//時間複雜度為o(n),n為陣列的長度//1<=k<=n//如果存在,返回第k小數的下標,否則返回-1int selectk(int a[], int low, int high, int k){ if(k <= 0) return -1; if(k > high - low + 1) return -1; int pivot = low + rand()%(high - low + 1); //隨即選擇一個支點 swap(a[low], a[pivot]); int m = low; int count = 1; //一趟遍歷,把較小的數放到陣列的左邊 for(int i = low + 1; i <= high; ++i) { if(a[i]<a[low]) { swap(a[++m], a[i]); count++; //比支點小的數的個數為count-1 } } swap(a[m], a[low]); //將支點放在左、右兩部分的分界處 if(k < count) { return selectk(a, low, m - 1, k); } else if( k > count) { return selectk(a, m + 1, high, k - count); } else { return m; }}int main(void){ int a[] = {5, 15, 5, 7, 9, 17,100, 3, 12, 10, 19, 18, 16, 10, 1000,1,1,1,1,1,1,1,1}; int r = selectk(a, 0, sizeof(a) /sizeof(int) - 1, 23); cout<<(r == -1 ? r : a[r])<<endl; system("pause"); return 0;}