给定一个长度为n的无序数组A和一个小于等于n的整数K,设计一个O(n)时间复杂度的算法,返回数组A中第K大的元素。请 写出算法的伪代码(c语言)和算法思想。
时间: 2023-09-25 22:06:40 浏览: 246
### 回答1:
可以使用快速选择算法来解决这个问题。
快速选择算法的基本思想是利用快排的思想,不过只需要排序数组中的一个分界点,而不是整个数组。
伪代码:
```
int partition(int A[], int l, int r) {
int pivot = A[r];
int i = l - 1;
for (int j = l; j <= r - 1; j++) {
if (A[j] >= pivot) {
i++;
swap(A[i], A[j]);
}
}
swap(A[i + 1], A[r]);
return i + 1;
}
int quickSelect(int A[], int l, int r, int k) {
if (k > 0 && k <= r - l + 1) {
int index = partition(A, l, r);
if (index - l == k - 1) {
return A[index];
} else if (index - l > k - 1) {
return quickSelect(A, l, index - 1, k);
} else {
return quickSelect(A, index + 1, r, k - index + l - 1);
}
}
return INT_MAX;
}
// 返回数组A中第K大的元素
int findKthLargest(int A[], int n, int k) {
return quickSelect(A, 0, n - 1, n - k + 1);
}
```
时间复杂度:期望为O(n),最坏情况下为O(n^2)。
### 回答2:
算法思想:
1. 使用快速选择算法,通过快速划分(partition)找出数组A中的一个主元(pivot)。
2. 将主元左侧的元素都大于或等于主元,将主元右侧的元素都小于或等于主元。
3. 比较主元在数组中的位置与K的大小,如果主元的位置等于K,则返回主元;如果主元的位置大于K,则递归在主元左侧的子数组中查找第K大的元素;如果主元的位置小于K,则递归在主元右侧的子数组中查找第K大的元素。
伪代码:
1. 定义函数quickSelect(A, left, right, K):
2. 如果left等于right,返回A[left]。
3. 选择主元pivot为A[right]。
4. 将数组A进行划分,得到主元的位置p,使得左侧的元素都大于或等于主元,右侧的元素都小于或等于主元。
5. 如果p等于K,返回A[p]。
6. 如果p大于K,递归调用quickSelect(A, left, p - 1, K)。
7. 如果p小于K,递归调用quickSelect(A, p + 1, right, K)。
8. 定义函数findKthLargest(A, K):
9. 返回quickSelect(A, 0, n - 1, n - K)。
这个算法的时间复杂度为O(n),因为每次都可以快速划分出一个主元。
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