用算法设计分治法c语言众数问题。给定含有n个元素的多重集合S,每个元素在S中出现的次数称为该元素的重数。多重集S中重数最大的元素称为众数。例如:S = {1,2,2,2,3,5}。该多重集S的众数是2,其重数为3。给定一个一维整型数组,计算它的众数及其重数。
时间: 2024-10-23 14:09:45 浏览: 39
在C语言中,我们可以利用分治法(Divide and Conquer)的思想结合哈希表(Hash Table)来解决这个问题。由于数组是一个线性的数据结构,不适合直接应用分治法,所以我们需要先将数组转换成一个映射结构来存储元素及其计数。这里提供一个基于统计每个元素出现次数的思路:
1. **预处理阶段(分治)**:
- 定义一个辅助函数`countOccurrences(arr[], n)`,它接受一个数组和大小作为输入。
- 使用两个指针`low`和`high`分别表示当前查找范围的开始和结束,初始化为0和n-1。
- 创建一个空的哈希表`hashTable`,用于存储每个元素及其计数。
2. **递归过程(治)**:
- 如果`low`大于等于`high`,说明只有一个元素或者没有元素,返回该元素及其计数1。
- 否则,取中间值`mid`,然后:
- 分别计算左半部分(`arr[low]`到`arr[mid]`)和右半部分(`arr[mid+1]`到`arr[high]`)的众数及其计数。
- 比较左右两边的众数及其最大计数,更新全局的众数和计数。
3. **合并结果(合)**:
- 返回全局的众数和最大计数。
4. **主函数(综合)**:
- 调用`countOccurrences(arr, n)`得到众数及其重数,并输出结果。
以下是简化版的伪代码:
```c
int countOccurrences(int arr[], int n) {
// 初始化哈希表和计数
struct ElementCount {
int element;
int count;
};
hashTable[arr[0]].count = 1;
for (int i = 1; i < n; i++) {
if (!hashTable[arr[i]]) {
hashTable[arr[i]] = new ElementCount{arr[i], 1};
} else {
hashTable[arr[i]].count++;
}
}
// 找到最大计数的元素
int maxCount = 0;
int mode = arr[0];
for (auto &entry : hashTable) {
if (entry.second.count > maxCount) {
maxCount = entry.second.count;
mode = entry.first;
}
}
return mode, maxCount;
}
// 主函数
int main() {
int arr[] = {1, 2, 2, 2, 3, 5}; // 示例数组
int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
int mode, maxCount;
mode, maxCount = countOccurrences(arr, n);
printf("众数: %d, 重数: %d\n", mode, maxCount);
return 0;
}
```
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