用递归与分治的方法设计并实现寻找第k小元素算法(参见P122-123)。 注:随机生成包含若干元素的数组进行测试!c语言源代码及其运行截图

时间: 2024-09-27 21:06:50 浏览: 36
在计算机科学中,寻找数组中第K小的元素可以使用分治法和递归策略,一种常见的算法是“快速选择”(QuickSelect)。这是一种改进版的快速排序,其核心思想是基于一趟排序找到第K小的元素。 以下是C语言的一个简单版本的快速选择算法实现: ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <time.h> // Partition helper function int partition(int arr[], int low, int high, int k) { int pivot = arr[high]; // choose the last element as pivot int i = (low - 1); // Index of smaller element for (int j = low; j <= high - 1; j++) { if (arr[j] < pivot) { i++; // Swap arr[i] and arr[j] int temp = arr[i]; arr[i] = arr[j]; arr[j] = temp; } } // Swap arr[i + 1] and arr[high] (or pivot) int temp = arr[i + 1]; arr[i + 1] = arr[high]; arr[high] = temp; // If pivot's correct position is k, return it. if (i + 1 == k) return arr[i + 1]; // If k is less than the pivot's position, recur for left subarray else if (i + 1 > k) return partition(arr, low, i, k); // Else recur for right subarray else return partition(arr, i + 2, high, k); } // Function to find kth smallest element in array int quickselect(int arr[], int low, int high, int k) { if (low == high) // Base case: only one element return arr[low]; int pivot_index = partition(arr, low, high, k); // Return kth smallest element in the appropriate partition return (pivot_index == k) ? arr[pivot_index] : (pivot_index < k) ? quickselect(arr, pivot_index + 1, high, k) : quickselect(arr, low, pivot_index - 1, k); } int main() { srand(time(0)); const int size = 10; int* arr = malloc(size * sizeof(int)); // Randomly generate array for (int i = 0; i < size; i++) arr[i] = rand() % 100; // Fill with random numbers between 0 and 99 int k; printf("Enter k: "); scanf("%d", &k); int kth_smallest = quickselect(arr, 0, size - 1, k - 1); // Subtract 1 from k for zero-based indexing printf("The kth smallest element is: %d\n", kth_smallest); free(arr); return 0; } ``` 为了生成测试用例的运行截图,你需要在实际环境中运行这个程序,并观察控制台输出的结果。由于这是一个文本环境,无法直接提供图片,你可以自行运行代码并在控制台查看结果。
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