编写一个递归程序求解一组数中前两个最大数,要求最多使用O(nlog2n)次递归调用。
时间: 2024-10-19 22:05:59 浏览: 27
3、递归与分治1
编写一个递归程序求解一组数中前两个最大数,并限制在O(nlog2n)的时间复杂度内,通常需要借助分治策略。我们可以设计一个两路归并排序的思想,同时记录下每个阶段的最大值和第二大的值。以下是Python的一个例子:
```python
def merge_sort(arr):
if len(arr) <= 1:
return arr, arr[0], None
mid = len(arr) // 2
left_half, max_left, second_max_left = merge_sort(arr[:mid])
right_half, max_right, second_max_right = merge_sort(arr[mid:])
merged = []
i = j = k = 0
while i < len(left_half) and j < len(right_half):
if left_half[i] > right_half[j]:
merged.append(left_half[i])
if max_left == left_half[i]:
second_max_left = left_half[k]
else:
second_max_left = max(second_max_left, left_half[k])
i += 1
elif left_half[i] <= right_half[j]:
merged.append(right_half[j])
if max_right == right_half[j]:
second_max_right = right_half[k]
else:
second_max_right = max(second_max_right, right_half[k])
j += 1
k += 1
# 如果左半部分还有剩余元素
while i < len(left_half):
merged.append(left_half[i])
if max_left == left_half[i]:
second_max_left = left_half[k]
else:
second_max_left = max(second_max_left, left_half[k])
i += 1
# 如果右半部分还有剩余元素
while j < len(right_half):
merged.append(right_half[j])
if max_right == right_half[j]:
second_max_right = right_half[k]
else:
second_max_right = max(second_max_right, right_half[k])
j += 1
# 返回合并后的数组以及前两个最大数
return merged, max(max_left, max_right), max(second_max_left, second_max_right)
# 示例
arr = [4, 2, 9, 6, 5, 7]
sorted_arr, first_max, second_max = merge_sort(arr)
print(f"前两个最大数是 {first_max} 和 {second_max}")
```
在这个递归函数中,每次分割数组都消耗O(log n)的时间,而合并的过程可以认为是常数时间操作。因此,总的时间复杂度是O(n log n)。
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