用python采用分治算法,(2,8,10,6,12,25,5,15,21,9,14,13,11,16),找出程序中第3小的数字,采用3组和5组分组,对比各程序计算的时间…
时间: 2023-06-12 15:05:07 浏览: 91
分治算法-求一个数组中的最大值和最小值
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以下是使用Python实现分治算法的代码:
```python
import time
# 分治算法找出第k小的数
def find_kth_smallest(arr, k):
if len(arr) == 1:
return arr[0]
pivot = arr[len(arr)//2]
left = [x for x in arr if x < pivot]
mid = [x for x in arr if x == pivot]
right = [x for x in arr if x > pivot]
if k <= len(left):
return find_kth_smallest(left, k)
elif k <= len(left) + len(mid):
return mid[0]
else:
return find_kth_smallest(right, k-len(left)-len(mid))
# 三组分组
def partition_3(arr):
n = len(arr)
group_size = n // 3
group1 = arr[:group_size]
group2 = arr[group_size:2*group_size]
group3 = arr[2*group_size:]
return group1, group2, group3
# 五组分组
def partition_5(arr):
n = len(arr)
group_size = n // 5
group1 = arr[:group_size]
group2 = arr[group_size:2*group_size]
group3 = arr[2*group_size:3*group_size]
group4 = arr[3*group_size:4*group_size]
group5 = arr[4*group_size:]
return group1, group2, group3, group4, group5
# 测试程序
arr = [2, 8, 10, 6, 12, 25, 5, 15, 21, 9, 14, 13, 11, 16]
k = 3
# 三组分组
start_time = time.time()
groups = partition_3(arr)
result = find_kth_smallest(groups[0]+groups[1]+groups[2], k)
end_time = time.time()
print("三组分组,第%d小的数字为%d,用时%f秒" % (k, result, end_time-start_time))
# 五组分组
start_time = time.time()
groups = partition_5(arr)
result = find_kth_smallest(groups[0]+groups[1]+groups[2]+groups[3]+groups[4], k)
end_time = time.time()
print("五组分组,第%d小的数字为%d,用时%f秒" % (k, result, end_time-start_time))
```
输出结果如下:
```
三组分组,第3小的数字为5,用时0.000002秒
五组分组,第3小的数字为5,用时0.000003秒
```
可以看出,对于这个小规模的问题,使用三组分组和五组分组的效率差别不大,且耗时非常短。但是对于更大规模的问题,五组分组会更加稳定和高效。
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