分治算法对于给定的n个元素的数组a[1..n],要求从中找出第k小的元素,用c语言解答。
时间: 2023-05-28 14:02:42 浏览: 125
以下是一种基于快速排序思想的分治算法,用于找出数组a中第k小的元素:
```c
#include <stdio.h>
// 交换数组中的两个元素
void swap(int* a, int* b)
{
int tmp = *a;
*a = *b;
*b = tmp;
}
// 分区函数,返回分区后枢轴元素的位置
int partition(int a[], int left, int right, int pivotIndex)
{
int pivot = a[pivotIndex]; // 选择枢轴元素
swap(&a[pivotIndex], &a[right]); // 将枢轴元素移动到数组最右边
int storeIndex = left; // 初始化存储索引
// 将小于枢轴元素的元素存储在数组左边
for (int i = left; i < right; i++)
{
if (a[i] < pivot)
{
swap(&a[i], &a[storeIndex]);
storeIndex++;
}
}
// 将枢轴元素移动到其正确的位置
swap(&a[storeIndex], &a[right]);
return storeIndex;
}
// 找出数组a中第k小的元素,返回其值
int quickSelect(int a[], int left, int right, int k)
{
if (left == right) // 数组只有一个元素
{
return a[left];
}
// 选择一个枢轴元素
int pivotIndex = left + (right - left) / 2;
pivotIndex = partition(a, left, right, pivotIndex);
if (k == pivotIndex) // 枢轴元素就是第k小的元素
{
return a[k];
}
else if (k < pivotIndex) // 第k小的元素在左边
{
return quickSelect(a, left, pivotIndex - 1, k);
}
else // 第k小的元素在右边
{
return quickSelect(a, pivotIndex + 1, right, k);
}
}
int main()
{
int a[] = {16, 7, 3, 20, 17, 8, 9, 19};
int n = sizeof(a) / sizeof(a[0]);
int k = 3; // 查找第3小的元素
int kthSmallest = quickSelect(a, 0, n - 1, k - 1);
printf("The %dth smallest element is %d.\n", k, kthSmallest);
return 0;
}
```
在上面的代码中,`partition()`函数用于将数组a分区,并返回枢轴元素的位置。`quickSelect()`函数使用了分治思想,递归地在a的左半边或右半边查找第k小的元素,直到找到为止。
这种算法的时间复杂度为O(n),与快速排序算法相同,但是不需要完全排序整个数组。
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