程式設計題例項

滴滴2018校招筆試題程式設計題2：

找出陣列中第K大的元素
輸入
45，66，58，22
2
輸出 45

程式設計原理

這道題與

• 劍指Offer面試題29：陣列中出現次數超過一半的數字；
• 劍指Offer面試題30：陣列中最小的k個數；

本質上是相同的，都是在雙路快排的過程中(劍指Offer用的是單路快排，不如雙路高效簡單)，當劃分值的下標與所求相同，將陣列分為大於劃分值與小於劃分值的兩部分，時間複雜度O(logN)小於順序遍歷的O(N)。

import java.util.Scanner;

public class
 
 Main {

    public static void main(String[] args) {
        //輸入一行數字字串並轉化為整形陣列
        Scanner input =new Scanner(System.in);
        String inputString=input.nextLine();
        String[] chars=inputString.split(" ");
        int array[] = new int[chars.length];
        for (int i = 0; i < chars.length; i++) {
            array
 
[i] = Integer.valueOf(chars[i]);
        }
        //輸入要查詢的第K大值
        int K=input.nextInt();
        System.out.println(new Main().quickSortFindMax(array,K));
    }
    public int quickSortFindMax(int[] array,int K) {
        int start=0;
        int end=array.length-1;
        int index=-1;
        while
 
(true){
            //返回當前分治元素的下標  下標<index的都是大於array[index] 反之則小於
            index = partition(array, start, end);
            //第K大元素對應的下標應該是K-1 當index==K-1 即找到了第K大元素
            if(index==K-1)
                break;
            else if(index>K-1)
                end=index-1;
            else
                start=index+1;
        }
        return array[index];
    }
    //核心部分 雙路快排將陣列分為兩部分
    public int partition(int array[],int i,int j){

        swap(array,i,randomInRange(i,j)); //隨機選取一個數作為分治的標準，並放在第一位;
        int target=array[0];
        int  start=i+1;       //從下一個元素開始遍歷
        int  end=j;

        while(start<=end){
            while (array[start]>target&&start<j)
                start++;
            while (array[end]<=target&&end>i)  //注意一定是小於等於，否則end有可能一直停在j最後一位 end應該停留在最後一個大於等於target的元素
                end--;
            if (start<end)
                swap(array,start,end);//交換target與最後一個大於等於target的元素並返回target的下標
        }
        swap(array,i,end); //最後的end指標指向最後一個>=target的數；
        return end;
    }
    public static void swap(int array[],int i,int j){
        int temp=array[i];
        array[i]=array[j];
        array[j]=temp;
    }
    public static int randomInRange(int i,int j){
        if (i>j)
            throw new IllegalArgumentException();
        return (int) (i+Math.random()*(j-i+1));
    }
}

執行結果

普通用例

45 666 7 -90
2
45

特殊用例

19
1
19